La mesura del cabal té un paper crític en els processos industrials moderns. Entre tantes tecnologies de mesura de flux disponibles al mercat avui dia, el mesurador de cabal electromagnètic (sovint anomenat mesurador de mag) és un dels instruments més utilitzats per mesurar líquids conductors.
Què és un mesurador de cabal electromagnètic?
A mesurador de cabal magnèticmesura el cabal de líquids conductors utilitzant la Llei d'inducció electromagnètica de Faraday. Quan un líquid conductor flueix a través d'un camp magnètic, s'indueix una tensió que és proporcional a la velocitat del flux.
Estructura bàsica
Un mesurador de cabal electromagnètic típic consisteix en un tub de flux (revestit amb material aïllant), elèctrodes (per detectar la tensió induïda), bobines de camp magnètic, convertidor / transmissor de senyal.
Quan el líquid conductor flueix a través del camp magnètic, es genera un senyal de tensió i es detecta mitjançant elèctrodes. Aleshores, el transmissor converteix aquest senyal en una sortida de cabal.
Avantatges dels mesuradors de cabal electromagnètic
Els mesuradors de cabal electromagnètic ofereixen diversos avantatges importants en la mesura industrial.
Baix consum d'energia
Els comptadors de magnètica solen requerir una potència operativa baixa, cosa que els fa eficients per a un funcionament-a llarg termini.
Apte per a mitjans difícils
Poden mesurar aigua potable, líquids bruts, líquids corrosius, purins o fins i tot mescles líquides-sòlids.
Per exemple, aigües residuals, purins de pasta, purins de mineria i líquids químics.
No afectat per les propietats del fluid
Dins d'un determinat rang de conductivitat, la mesura no es veu afectada per:
- Temperatura
- Viscositat
- Densitat
- Pressió
Això els fa molt fiables en entorns industrials complexos.
Ampli rang de mesura
Els mesuradors de cabal electromagnètic tenen una relació de voltatge molt gran:
Interval típic: 100:1
Alguns dissenys: fins a 1000:1
Resposta ràpida
Com que no hi ha parts mòbils, els mesuradors mags tenen:
- Sense inèrcia mecànica
- Resposta ràpida
- Capacitat de mesurar el flux pulsatiu
- Capacitat de mesurar el flux cap endavant i cap enrere
- Gamma de mides extremadament àmplia
Els mesuradors de cabal electromagnètic industrial poden cobrir diàmetres de canonades des de DN10-DN3000mm. Això els fa adequats tant per a aplicacions de laboratori com per a grans canonades municipals.
Inconvenients dels cabalímetres magnètics
Malgrat els seus avantatges, els mesuradors de cabal electromagnètic també tenen diverses limitacions.
No poden mesurar líquids no-conductors, gasos, vapor o líquids que contenen grans quantitats de gas, tampoc no poden mesurar líquids de conductivitat molt baixa, com ara productes derivats del petroli o dissolvents orgànics.
A més, a causa de les limitacions dels materials de revestiment i de l'aïllament elèctric, els mesuradors magnètics estàndard no són adequats per a entorns amb fluids de temperatura molt alta-o extremadament baixa-. Les baixes temperatures poden provocar condensació o gelades, que poden danyar l'aïllament.
Condicions de funcionament i requisits d'instal·lació
Per garantir una mesura precisa, s'han de complir les condicions següents:
El camp magnètic ha de ser estable i uniformement distribuït.
El perfil de velocitat del fluid ha de ser axisimètric.
El líquid ha de ser no-magnètic i de conductivitat uniforme
El tub de mesura s'ha d'omplir completament de líquid (tret que s'utilitzi un disseny de tub parcialment ple).
El líquid ha de tenir el mateix potencial elèctric que la terra, de manera que cal una connexió a terra adequada.
Errors comuns i resolució de problemes
1. Problemes d'instal·lació
Molts errors es produeixen a causa d'una instal·lació incorrecta.
Els errors típics inclouen:
Instal·lació del sensor al punt més alt d'una canonada on s'acumula l'aire
Instal·lació en canonades verticals cap avall, que pot provocar el buidatge de la canonada
Falta de contrapressió, provocant que la canonada no quedi plena
Aquests problemes donen lloc a lectures inestables o inexactes.
2. Interferència ambiental
Les fonts d'interferència habituals inclouen:
- Corrents vagabunds a les canonades
- Ones electromagnètiques fortes
- Camps magnètics de grans motors
Les solucions inclouen:
- Posada a terra independent
- Aïllament elèctric entre el sensor i la canonada
- Cables de senyal apantallats
3. Danys per llamps
Els llamps poden introduir sobretensions d'alta tensió mitjançant:
- Línies elèctriques
- Bobines d'excitació
- Cables de senyal
És necessària una protecció adequada contra sobretensions i una connexió a terra.
4. Canvis ambientals
De vegades, un mesurador de cabal funciona correctament durant la posada en marxa, però després mostra senyals inestables a causa de canvis ambientals, com ara:
- Operacions de soldadura properes
- Transformadors de nova instal·lació
- Equip elèctric nou
Aquests poden introduir interferències inesperades.
Principals tipus de mesuradors de cabal electromagnètic
Els mesuradors de cabal electromagnètic es poden classificar de diverses maneres.
Per Estructura
Tipus integral: sensor i transmissor estan integrats.
Comandament a distància (tipus-split): el sensor i el transmissor s'instal·len per separat.
Per mètode d'instal·lació
Connexió de brida
Connexió roscada
Connexió de pinça
Tipus hòstia (entrepà).
Per font d'alimentació i comunicació
Comunicació RS485
Transmissió remota GPRS
Funcionament amb bateria-
Alguns models també integren el control de la pressió i la comunicació remota de dades
Intervals d'aplicació típics
Gran diàmetre (300 mm – 1000 mm)
S'utilitza principalment en:
Subministrament municipal d'aigua
Sistemes de drenatge
Estacions de tractament d'aigües
Diàmetre mitjà (50 mm – 250 mm)
Les aplicacions habituals inclouen:
Pasta i licor negre en molins paperers
Purins de mineria
Purins de carbó en plantes de preparació de carbó
Líquids corrosius en plantes químiques
Aigua de refrigeració dels alts forns
Conduccions hidràuliques de transport de carbó
Diàmetre petit (< 50 mm)
S'utilitza en indústries que requereixen condicions higièniques:
Indústria farmacèutica
Processament d'aliments
Biotecnologia
Aplicacions de laboratori
Com seleccionar el mesurador de cabal electromagnètic adequat
En seleccionar un mesurador de cabal electromagnètic, s'han de tenir en compte diversos paràmetres clau.
Factors clau de selecció
- Mitjà mesurat
- Diàmetre del tub
- Temperatura
- Pressió
- Interval de cabal
- Font d'alimentació
- Senyal de sortida
- Mètode d'instal·lació
Guia de selecció ràpida
|
Paràmetre |
Què comprovar |
Notes |
|
Mitjana |
Conductivitat del líquid |
Ha de ser conductor |
|
Mida de la canonada |
Diàmetre de la canonada |
Determina la mida del metre |
|
Interval de flux |
Caudal mínim i màxim |
Ha de coincidir amb l'interval de mesura |
|
Temperatura |
Temperatura mitjana |
Depèn del material del revestiment |
|
Pressió |
Pressió de treball |
La pressió nominal ha de ser 1,5 × la pressió de treball |
|
Nivell de protecció |
Entorn d'instal·lació |
Utilitzeu IP68 si hi ha risc d'inundació |
|
Protecció contra explosions |
Zones perilloses |
Trieu models a prova d'explosió- |
Per què els mesuradors de cabal electromagnètic s'utilitzen àmpliament
Els mesuradors de cabal electromagnètic s'han convertit en instruments essencials en moltes indústries, com ara:
- Control de processos industrials
- Mesura d'energia
- Seguiment ambiental
- Sistemes de transport
- Producció farmacèutica
- Investigació científica
- Observació oceanogràfica
- Seguiment de rius i llacs
La seva fiabilitat, baix manteniment i capacitat per mesurar líquids difícils els converteixen en una de les tecnologies de mesura de flux més importants de la indústria moderna.
Conclusió
Quan es seleccionen i s'instal·len correctament, els mesuradors de cabal electromagnètic poden oferir una alta precisió, un manteniment mínim i una durabilitat excel·lent, cosa que els converteix en una opció preferida per a la mesura de flux industrial moderna.
Poseu-vos en contacte amb nosaltres AVUI per obtenir una selecció professional de models i una guia d'instal·lació.