Kompletny przewodnik po przepływomierzu elektromagnetycznym: jakie są zalety, koszty, mierzalne ciecze

Co sprawia, że ​​warto wybrać przepływomierz elektromagnetyczny?

An Przepływomierz elektromagnetyczny mierzy objętościowe natężenie przepływu cieczy przewodzących prąd elektryczny bez ruchomych części i bez spadku ciśnienia, a dokładność zwykle mieści się w zakresie od 0,2% do 0,5% odczytu. Stosuje prawo Faradaya dotyczące indukcji elektromagnetycznej: do rury przykładane jest pole magnetyczne, a gdy przepływa przez nią przewodząca ciecz, na dwóch elektrodach indukowane jest napięcie proplubcjonalne do prędkości przepływu. Im szybciej porusza się ciecz, tym wyższy jest sygnał napięciowy, który przetwornik przekształca na precyzyjny odczyt przepływu.

W większości zastosowań przemysłowych, komunalnych i procesowych obejmujących wodę, ścieki, zawiesiny, kwasy lub ciecze spożywcze, przepływomierz elektromagnetyczny przewyższa alternatywy mechaniczne pod względem długoterminowej niezawodności i całkowitego kosztu posiadania. Kluczowym ograniczeniem jest przewodność: ciecz musi mieć minimalną przewodność elektryczną wynoszącą 5 mikrosiemensów na centymetr (µS/cm) dla modeli standardowych oraz 0,05 µS/cm dla specjalistycznych wersji o niskim przewodnictwie. Nie można mierzyć czystych węglowodorów, olejów i gazów.

Jakie są zalety przepływomierza magnetycznego?

Zrozumienie zalet przepływomierza magnetycznego w konkretnych, mierzalnych kategoriach pomaga uzasadnić inwestycję i wyjaśnić, które zastosowania przynoszą największe korzyści. Poniższe zalety są najbardziej znaczące i konsekwentnie wymieniane w zastosowaniach przemysłowych, komunalnych i laboratoryjnych.

Brak ruchomych części oznacza wyjątkowo niskie koszty konserwacji

Przepływomierze mechaniczne (turbina, koło łopatkowe, przekładnia owalna) zawierają elementy obrotowe, które ulegają zużyciu, korozji i ostatecznie ulegają uszkodzeniu. Przepływomierz elektromagnetyczny nie ma ruchomych części wewnątrz rurki przepływowej. Jedynymi zwilżanymi elementami są wykładzina rurki, dwie elektrody pomiarowe i opcjonalnie pierścień uziemiający. W przypadku czystej wody może działać dobrze dobrany przepływomierz elektromagnetyczny 15 do 25 lat bez jakiejkolwiek konserwacji wewnętrznej . Duży miejski zakład wodociągowy wymieniający dziesięć liczników turbinowych na przepływomierze elektromagnetyczne zazwyczaj odzyskuje różnicę w kosztach jedynie w ramach oszczędności w zakresie konserwacji 3 do 5 lat .

Zerowy stały spadek ciśnienia

Ponieważ zasada pomiaru elektromagnetycznego nie wymaga, aby cokolwiek zakłócało przepływającą ciecz lub wchodziło w interakcję z nią, odpowiednio dobrany przepływomierz elektromagnetyczny z rurką o pełnej średnicy tworzy skutecznie zerowy spadek ciśnienia przez metr. Dla porównania, miernik z kryzą umieszczoną na tej samej linii powoduje spadek ciśnienia wynoszący 2 do 15 psi w zależności od prędkości przepływu, co przekłada się bezpośrednio na koszt energii pompowania. W przypadku 6-calowej linii wodnej działającej 24 godziny na dobę wyeliminowanie spadku ciśnienia na liczniku o 5 psi może zaoszczędzić 1500 do 4000 dolarów rocznie energii pompy, w zależności od stawek za energię elektryczną i natężenia przepływu.

Dwukierunkowy pomiar przepływu

Przepływomierz elektromagnetyczny mierzy przepływ w kierunku do przodu i do tyłu z równą dokładnością. Jest to niezbędne w zastosowaniach takich jak cykle napełniania i opróżniania zbiorników, przepływy pływowe w infrastrukturze przybrzeżnej i linie technologiczne o ruchu posuwisto-zwrotnym. Liczniki mechaniczne zazwyczaj muszą być instalowane w jednym kierunku i nie mogą wykrywać przepływu wstecznego. W większości obecnych modeli funkcja dwukierunkowości jest wbudowana w elektronikę nadajnika bez dodatkowych kosztów.

Radzi sobie z cieczami ściernymi i żrącymi bez uszkodzeń

Materiał wykładziny przepływomierza elektromagnetycznego można dobrać tak, aby odpowiadał właściwościom chemicznym i fizycznym cieczy procesowej. Typowe opcje wykładzin obejmują PTFE (politetrafluoroetylen) do kwasów i rozpuszczalników, twardą gumę do zawiesin ściernych, poliuretan do górnictwa i przetwórstwa minerałów oraz ceramikę do zastosowań o wysokiej ścieralności, takich jak zawiesina węglowa lub cement. Przepływomierz elektromagnetyczny z wyłożeniem ceramicznym w rurociągu szlamu węglowego może wytrzymać dłużej niż miernik turbinowy w tej samej pracy o współczynnik 5 do 10 razy .

Wysoka dokładność w szerokim zakresie przepływu

Standardowe przepływomierze elektromagnetyczne osiągają dokładność 0,5% odczytu przy współczynniku ograniczenia (stosunek maksymalnego do minimalnego mierzalnego przepływu) wynoszącym 100:1 lub więcej . Precyzyjny przepływomierz elektromagnetyczny zawęża ten zakres do: 0,2% odczytu przy osiągnięciu współczynników ograniczenia 1000:1 . Ta szeroka zakresowość oznacza, że ​​pojedynczy licznik obsługuje zarówno bardzo niskie, jak i bardzo wysokie przepływy bez konieczności przełączania między przyrządami, co upraszcza instalację i zmniejsza koszty inwestycyjne.

Zgodność wyjściowa z nowoczesnymi systemami sterowania

Przetworniki prądowego przepływomierza elektromagnetycznego wysyłają standardowe sygnały analogowe 4 do 20 mA, wyjścia impulsowe i protokoły cyfrowe, w tym HART, PROFIBUS PA, Foundation Fieldbus, Modbus i FOUNDATION Fieldbus. Dzięki temu integracja z systemami SCADA, sterownikami PLC i platformami DCS jest prosta i eliminuje potrzebę stosowania konwerterów sygnału w większości instalacji.

Jakie ciecze może mierzyć przepływomierz magnetyczny?

Przepływomierz magnetyczny może mierzyć dowolną ciecz o przewodności elektrycznej 5 µS/cm lub wyższej, w tym wodę, ścieki, większość roztworów wodnych, kwasy, zasady, zawiesiny, ciecze dopuszczone do kontaktu z żywnością i wiele płynów stosowanych w procesach chemicznych. Podstawowym ograniczeniem jest to, że ciecz musi przenosić ładunek elektryczny; płyny nieprzewodzące, takie jak czyste węglowodory, woda zdemineralizowana o przewodności poniżej progu i gazy znajdują się poza zakresem pomiarowym modeli standardowych.

Zastosowania wodne i komunalne

Woda wodociągowa, woda gruntowa, woda rzeczna i oczyszczone ścieki mają przewodność znacznie powyżej minimalnego progu, zazwyczaj w zakresie 100 do 800 µS/cm na zaopatrzenie gmin. Przepływomierz elektromagnetyczny jest dominującą technologią pomiaru w dystrybucji wody, oczyszczalniach i systemach zbierania ścieków na całym świecie. W typowej miejskiej sieci wodociągowej dokładność ok 0,5% odczytu w sieciach o dużej średnicy przekłada się na wymierne zmniejszenie zużycia wody nieprzychodowej (wody produkowanej, ale nie rozliczanej), przy czym media są powszechnie odzyskiwane 2% do 8% wcześniej nieuwzględnionego przepływu po przejściu ze starszych liczników mechanicznych.

Ścieki i ścieki

Częściowo wypełnione rury w kanalizacji grawitacyjnej stanowią szczególne wyzwanie pomiarowe. Standardowe przepływomierze elektromagnetyczne wymagają pełnego przepływu w rurze. Jednakże specjalnie zaprojektowane, częściowo wypełnione mierniki elektromagnetyczne do rur z wieloma układami elektrod mogą mierzyć ścieki w rurach o średnicy zaledwie Pełne 10%. . W przypadku ciśnieniowych sieci kanalizacyjnych preferowanym wyborem są standardowe pełnoprzelotowe przepływomierze elektromagnetyczne ze względu na ich tolerancję na zawiesiny stałe do 40% objętościowo przy odpowiednim doborze wykładziny.

Chemikalia przemysłowe: kwasy i zasady

Kwas solny, kwas siarkowy, wodorotlenek sodu i setki innych przemysłowych chemikaliów są rutynowo mierzone za pomocą przepływomierzy elektromagnetycznych wyłożonych PTFE. PTFE jest chemicznie obojętny na praktycznie wszystkie kwasy, zasady i rozpuszczalniki w temperaturach do 180°C (356°F) . Materiały elektrod dobierane są odpowiednio do cieczy procesowej: elektrody Hastelloy C do kwasów utleniających, elektrody tantalowe do wysoko stężonego kwasu siarkowego lub solnego oraz elektrody tytanowe do roztworów zawierających chlor.

Żywność, napoje i płyny farmaceutyczne

Mleko, soki owocowe, piwo, wino, pasta pomidorowa, sosy, płynne cukry i płyny stosowane w procesach farmaceutycznych można mierzyć za pomocą przepływomierza elektromagnetycznego klasy sanitarnej. Jednostki te charakteryzują się Certyfikat 3A lub EHEDG konstrukcje z elektropolerowanymi wkładkami ze stali nierdzewnej lub zatwierdzonymi wkładkami z PTFE, higienicznymi połączeniami typu Tri-Clamp i gładkimi rurkami przepływowymi bez szczelin dla rozwoju bakterii. Dokładność 0,2% do 0,5% wspiera precyzyjne dozowanie i kontrolę receptur na liniach produkcyjnych napojów i żywności.

Szlamy i płyny procesowe w górnictwie

Zawiesiny mineralne, masa papiernicza, mieszaniny węgla i wody oraz masy ceramiczne należą do najbardziej wymagających zastosowań w pomiarach przepływu. Przepływomierz elektromagnetyczny jest często jedyną realną technologią, ponieważ przewodność zawiesiny (z rozpuszczonych soli i zawieszonych cząstek przewodzących) jest zazwyczaj wysoka, podczas gdy zawartość substancji stałych zniszczyłaby turbinę lub miernik Coriolisa. Wykładziny z twardej gumy, poliuretanu i ceramiki są odporne na ścieranie w wyniku przepływów zawierających cząstki stałe. Konstrukcje elektrod z hartowanymi końcówkami lub elektrodami do montażu płaskiego zapobiegają gromadzeniu się i uszkodzeniom w zawiesinach o dużej zawartości części stałych.

Ciecze, których nie można zmierzyć

Następujące rodzaje cieczy nie mieszczą się w możliwościach pomiarowych standardowego przepływomierza elektromagnetycznego:

• Produkty naftowe, w tym ropa naftowa, benzyna, olej napędowy i oleje smarowe (w większości przypadków przewodność poniżej 0,05 µS/cm)
• Ultraczysta woda stosowana w produkcji półprzewodników (przewodność może wynosić zaledwie 0,055 µS/cm, co wymaga specjalistycznych modeli o niskim przewodnictwie)
• Gazy płynne, w tym skroplony gaz ziemny i ciekły azot
• Silnie napowietrzone ciecze, w których zawartość pęcherzyków gazu przekracza około 3% objętości, powodując niestabilność sygnału
• Para wodna i wszystkie media gazowe

Jaki jest koszt przepływomierza magnetycznego?

Koszt przepływomierza magnetycznego waha się od około 300 do 400 dolarów w przypadku kompaktowego urządzenia o małej średnicy (1/2 cala) do 8 000 do 25 000 dolarów lub więcej w przypadku modeli o dużej średnicy (12 cali i więcej) o wysokich parametrach, z zaawansowanymi przetwornikami i certyfikatami do stosowania w strefach niebezpiecznych. Zrozumienie czynników wpływających na wahania cen pomaga kupującym wybrać właściwy produkt bez konieczności płacenia za funkcje, których nie potrzebują.

Podstawowe czynniki kosztowe

Następujące czynniki odpowiadają za większość różnic cenowych pomiędzy modelami przepływomierzy elektromagnetycznych dla danego rozmiaru rury:

• Średnica rury: największa pojedyncza zmienna kosztowa. Jednostka 2-calowa kosztuje około 2–3 razy więcej niż jednostka 1-calowa tego samego producenta, podczas gdy jednostka 10-calowa może kosztować 10–20 razy więcej ze względu na zwiększoną zawartość materiału i złożoność cewki.
• Materiał podszewki: twarda guma jest najtańszą opcją. PTFE dodaje 15 do 30% ceny bazowej. Wykładziny ceramiczne zapewniają premię od 50 do 150%, ale są niezbędne do obsługi szlamu ściernego.
• Materiał elektrody: Stal nierdzewna 316L jest opcją standardową i najtańszą. Hastelloy C dodaje około 200 do 800 dolarów. Elektrody tantalowe lub platynowe mogą kosztować od 1000 do 3000 dolarów za parę.
• Klasa dokładności: standardowa dokładność 0,5% wliczona jest w cenę bazową. Aktualizacja do precyzyjnego przepływomierza elektromagnetycznego o dokładności 0,2% zwykle dodaje 20 do 40% ceny zakupu.
• Funkcje nadajnika: Podstawowe przetworniki wyjściowe 4 do 20 mA są najtańsze. Dodanie komunikacji HART dodaje 100 do 300 dolarów. Przetworniki PROFIBUS PA lub Foundation Fieldbus dodają od 300 do 800 dolarów. Dwukomorowe zdalne nadajniki do instalacji wysokotemperaturowych lub narażonych na wibracje dodają od 500 do 1500 dolarów.
• Certyfikacja obszarów niebezpiecznych: Certyfikat ATEX lub IECEx do użytku w atmosferach wybuchowych zazwyczaj dodaje 15 do 30% ceny przetwornika.
• Przyłącze procesowe i ciśnienie znamionowe: połączenia kołnierzowe zgodne z normą ANSI klasa 300 lub wyższą, kosztują więcej niż standardowe kołnierze klasy 150. Higieniczne połączenia z trzema zaciskami dla branży spożywczej i farmaceutycznej kosztują od 200 do 600 dolarów za metr.

Typowe przedziały cenowe według rozmiaru rury i poziomu specyfikacji

Całkowity koszt posiadania a cena zakupu

Cena zakupu to tylko część prawdziwego obrazu kosztów. Całkowity koszt posiadania (TCO) przepływomierza elektromagnetycznego w ciągu 10 lat jest często spotykany 30 do 50% mniej niż miernik turbinowy o równoważnej wielkości, jeśli uwzględni się koszty konserwacji, kalibracji i przestojów. Najbardziej znaczące oszczędności wynikają z wyeliminowania wymian wirnika i łożysk (które w przypadku przepływomierzy turbinowych odbywają się co 1–3 lata i kosztują od 200 do 800 USD za jedno zdarzenie), uniknięcia kosztów pompowania związanych ze spadkiem ciśnienia oraz zmniejszenia częstotliwości kalibracji. Dobrze dobrany przepływomierz elektromagnetyczny zazwyczaj wymaga jedynie ponownej kalibracji co jakiś czas 5 do 10 lat w porównaniu z roczną kalibracją większości liczników mechanicznych w zastosowaniach rozliczeniowych.

Precyzyjny przepływomierz elektromagnetyczny: gdy standardowa dokładność nie jest wystarczająca

A Precyzyjny przepływomierz elektromagnetyczny osiąga dokładność 0,2% odczytu lub lepszą, współczynnik zakresu do 1000:1 i długoterminową stabilność, która utrzymuje kalibrację zgodnie ze specyfikacją przez 5 lat lub dłużej pomiędzy weryfikacjami. Ten poziom wydajności jest wymagany w konkretnym zestawie zastosowań, w których błąd pomiaru niesie ze sobą bezpośrednie konsekwencje finansowe, regulacyjne lub związane z bezpieczeństwem.

Co technicznie wyróżnia precyzyjny przepływomierz elektromagnetyczny

Kilka cech konstrukcyjnych odróżnia precyzyjny przepływomierz elektromagnetyczny od modelu standardowego:

• Wzbudzenie wieloczęstotliwościowe: standardowe przepływomierze elektromagnetyczne wykorzystują pojedynczą niską częstotliwość wzbudzenia (zwykle 6,25 Hz lub 12,5 Hz). Modele o wysokiej precyzji wykorzystują wzbudzenie o podwójnej lub wielu częstotliwościach (łącząc niskie i wysokie częstotliwości, np. 6,25 Hz i 75 Hz jednocześnie) w celu tłumienia szumów spowodowanych turbulencjami przepływu, powłoką elektrod i zakłóceniami elektromagnetycznymi, poprawiając stabilność sygnału i dokładność przy niskim przepływie.
• Identyfikowalna kalibracja fabryczna: Precyzyjne przepływomierze elektromagnetyczne są kalibrowane na certyfikowanych urządzeniach przepływowych zgodnych z normami krajowymi (NIST w Stanach Zjednoczonych, PTB w Niemczech). Niepewność kalibracji samego urządzenia musi wynosić poniżej 0,1%, aby miernik mógł uzyskać certyfikat z dokładnością 0,2%. Certyfikaty kalibracji obejmują dane z wielu punktów przepływu w całym zakresie roboczym.
• Ulepszone przetwarzanie sygnału: 32-bitowe lub wyższe cyfrowe przetwarzanie sygnału w przetworniku wykorzystuje zaawansowane algorytmy filtrowania i odrzucania szumów. Kompensacja temperatury koryguje dryft sygnału spowodowany zmianami temperatury płynu i rezystancji cewki. Obwody wykrywania pustej rury zapobiegają fałszywym odczytom, gdy rura nie jest pełna.
• Samoweryfikacja elektrody: Niektóre modele precyzyjnych przepływomierzy elektromagnetycznych są wyposażone w funkcję automatycznego sprawdzania impedancji elektrody, która wykrywa powłokę, korozję lub uszkodzenia i ostrzega operatora, zanim wpłynie to na dokładność pomiaru, umożliwiając konserwację opartą na stanie, a nie kalibrację na podstawie czasu.

Zastosowania wymagające bardzo precyzyjnego przepływomierza elektromagnetycznego

• Rozliczenie przeniesienia opieki: przedsiębiorstwa wodociągowe, dystrybutorzy chemikaliów i dostawcy przemysłowi wystawiający klientom rachunki na podstawie przepływu objętościowego muszą przestrzegać przepisów metrologicznych (takich jak OIML R49 dla wodomierzy lub załącznik MID MI-001 w Europie), które określają maksymalny dopuszczalny błąd. Precyzyjny przepływomierz elektromagnetyczny certyfikowany zgodnie z tymi normami jest często prawnie wymagany do wystawiania rachunków powyżej pewnych progów przepływu.
• Weryfikacja procesu farmaceutycznego: FDA 21 CFR Część 11 i Załącznik 11 EU GMP wymagają udokumentowanych dowodów potwierdzających dokładność pomiarów procesowych i utrzymywanie zapisów kalibracji. Precyzyjny przepływomierz elektromagnetyczny z elektronicznymi zapisami kalibracji spełnia te wymagania dotyczące dozowania płynnych składników w produkcji leków.
• Kontrola reakcji chemicznej: w reaktorach ciągłych stosunek przepływów odczynników musi być kontrolowany z zachowaniem wąskich tolerancji, aby utrzymać jakość produktu i zapobiec niekontrolowanym reakcjom. Błąd 1% współczynnika przepływu w niektórych reakcjach może przesunąć pH produktu o pełną jednostkę lub zmienić wydajność o 2 do 5 punktów procentowych . Precyzyjne przepływomierze elektromagnetyczne na każdym dopływie odczynnika zapewniają kontrolę proporcji na poziomie wymaganym przez chemię.
• Rozliczanie energii i wody w dużych obiektach: szpitale, uniwersytety i zakłady produkcyjne śledzące zużycie wody w wielu budynkach lub centrach kosztów korzystają z precyzyjnych przepływomierzy elektromagnetycznych w każdym oddziale, ponieważ drobne błędy systematyczne w dziesiątkach liczników kumulują się, powodując znaczne rozbieżności w rozliczeniach na poziomie rocznego audytu.

Porównanie specyfikacji standardowych i precyzyjnych przepływomierzy elektromagnetycznych

Wymagania instalacyjne i najlepsze praktyki dotyczące przepływomierzy elektromagnetycznych

Prawidłowa instalacja jest równie ważna jak prawidłowa specyfikacja: nawet precyzyjny przepływomierz elektromagnetyczny będzie działał gorzej, jeśli zostanie zainstalowany z nieodpowiednimi prostymi odcinkami rur, niewłaściwym uziemieniem lub niewłaściwą orientacją. Poniższe wymagania mają zastosowanie do wszystkich standardowych przepływomierzy elektromagnetycznych i są szczególnie istotne w przypadku instalacji o wysokiej precyzji.

Wymagania dotyczące prostego przebiegu rury

Przepływomierze elektromagnetyczne wymagają rozwiniętego, symetrycznego profilu prędkości, aby zapewnić znamionową dokładność. Zakłócenia poprzedzające, takie jak kolanka, zawory, pompy i reduktory, zniekształcają profil przepływu i wprowadzają błąd pomiaru. Standardowe wymagania instalacyjne określają:

• Minimalna średnica rury (5D) przed rurą prostą wlotu licznika po większości zakłóceń jednopłaszczyznowych, takich jak pojedyncze kolanko
• Minimum 10D w górę po zakłóceniach poza płaszczyzną, takich jak dwa kolanka w różnych płaszczyznach lub częściowo otwarty zawór
• Minimum 2D do 3D prostej rury za nią wyjścia licznika
• Jeżeli dostępny jest niewystarczający odcinek prosty, kondycjoner przepływu przed licznikiem może zmniejszyć zapotrzebowanie do zaledwie 2D w górę przywracając dokładność pomiaru

Uziemienie i instalacja elektryczna

Prawidłowe uziemienie jest niezbędne dla dokładności przepływomierza elektromagnetycznego. Błądzące prądy elektryczne w systemie rur mogą powodować zakłócenia na elektrodach pomiarowych i powodować dryf punktu zerowego lub błędne odczyty. Wymagania dotyczące uziemienia:

• Korpus miernika musi być uziemiony do uziemienia procesowego o rezystancji poniżej 10 omów . W przypadku rur metalowych zwykle wystarczające jest połączenie kołnierzy z uziemieniem procesowym. W przypadku rur z tworzywa sztucznego lub rur z wykładziną należy zainstalować pierścienie uziemiające lub elektrody uziemiające pomiędzy kołnierzami licznika a rurą.
• Kable sygnałowe pomiędzy rurką przepływową a przetwornikiem montowanym zdalnie muszą być ekranowane, a ekran uziemiony tylko na jednym końcu, aby zapobiec powstawaniu pętli uziemienia. Długość kabla pomiędzy rurą przepływową a przetwornikiem nie powinna przekraczać 10 metrów dla standardowego kabla or 50 metrów dla kabla ekranowanego o małej pojemności .
• Zasilanie przetwornika musi być czyste: wahania napięcia większe niż 10% wartości nominalnej może mieć wpływ na stabilność nadajnika w starszych modelach. Nowoczesne przetworniki z zasilaczami impulsowymi są ogólnie tolerancyjne na wahania zasilania 85 do 265 V AC .

Orientacja

Przepływomierz elektromagnetyczny można zainstalować w rurociągach poziomych, pionowych lub nachylonych. Preferowaną orientacją w większości zastosowań jest rura pionowa z przepływem w górę , co gwarantuje, że rura pozostanie pełna przy każdym natężeniu przepływu i eliminuje ryzyko gromadzenia się powietrza w górnej części poziomej instalacji. W instalacjach poziomych obie elektrody pomiarowe powinny być umieszczone w punkcie Godzina 3 i 9 (płaszczyzna pozioma) , a nie w pozycjach godziny 12 lub 6, gdzie pęcherzyki gazu lub osadzone ciała stałe mogłyby pokryć elektrodę i zakłócić pomiar.

Często zadawane pytania

1. Co to jest przepływomierz elektromagnetyczny i jak działa?

Przepływomierz elektromagnetyczny mierzy natężenie przepływu cieczy przewodzących, korzystając z prawa indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Para cewek zamontowanych na zewnątrz rury przepływowej wytwarza pole magnetyczne w otworze rury. Gdy ciecz przewodząca przepływa przez to pole, na dwóch elektrodach zamontowanych w ściance rury indukowane jest niewielkie napięcie. Przetwornik mierzy to napięcie i przetwarza je na odczyt natężenia przepływu. Indukowane napięcie jest wprost proporcjonalne do średniej prędkości przepływu, więc pomiar jest z natury liniowy i nie wymaga żadnych krzywych korekcji kalibracji.

2. Jaka jest przewaga przepływomierza magnetycznego nad przepływomierzem turbinowym?

Główne zalety przepływomierza magnetycznego w porównaniu z przepływomierzem turbinowym to: brak części ruchomych (wirniki i łożyska turbin zużywają się i wymagają wymiany co 1-3 lata w typowej eksploatacji), spadek ciśnienia bliski zera (turbiny tworzą mierzalny opór przepływu), możliwość przenoszenia szlamów i lepkich płynów bez uszkodzeń (turbiny zatykają się i zacinają), większa dokładność przy małych przepływach (turbiny mają minimalną mierzalną prędkość, poniżej której wirnik się zatrzymuje) oraz dwukierunkowy pomiar (turbiny są zazwyczaj jednokierunkowe). Całkowity koszt posiadania przepływomierza magnetycznego wynosi zazwyczaj 10 lat 30 do 50% mniej niż równoważny licznik turbinowy w ramach tej samej usługi.

3. Jakich cieczy NIE mierzy przepływomierz magnetyczny?

Przepływomierz magnetyczny nie może mierzyć płynów nieprzewodzących. Obejmuje to produkty naftowe (ropę naftową, benzynę, olej napędowy, większość smarów), ciekłe węglowodory, czystą wodę destylowaną lub dejonizowaną poniżej progu przewodności, gazy ciekłe, parę wodną i wszystkie media gazowe. Zmaga się również z silnie napowietrzonymi cieczami, w których zawartość pęcherzyków gazu przekracza około 3% objętościowo , ponieważ gaz przerywa ścieżkę przewodzącą między elektrodami i powoduje niestabilność sygnału. Specjalistyczne wersje z korekcją niskiej przewodności mogą rozszerzyć mierzalny zakres do 0,05 µS/cm , ale jest to nadal powyżej przewodności większości cieczy węglowodorowych.

4. Jaki jest koszt przepływomierza magnetycznego do 4-calowej linii wodnej?

W przypadku standardowego 4-calowego (DN100) przepływomierza elektromagnetycznego do wody czystej z podstawowym przetwornikiem 4 do 20 mA i wykładziną z twardej gumy, cena zakupu zazwyczaj mieści się w zakresie 1200 do 2500 dolarów . Dodanie komunikacji HART podnosi tę kwotę z 2500 do 4500 dolarów. Precyzyjny przepływomierz elektromagnetyczny tej samej wielkości z dokładnością 0,2% i wyjściem Foundation Fieldbus kosztuje od 5000 do 9000 dolarów. Zwykle dodaje się koszt instalacji (cięcie rur, zaginanie kołnierzy, okablowanie). 500 do 2000 dolarów w zależności od lokalnych stawek pracy i warunków na miejscu.

5. Jaka jest minimalna przewodność wymagana dla przepływomierza elektromagnetycznego?

Standardowe przepływomierze elektromagnetyczne wymagają minimalnej przewodności cieczy wynoszącej 5 µS/cm . Większość wody wodociągowej, wody technologicznej, ścieków, kwasów i roztworów chemicznych na bazie wody znacznie przekracza ten próg. Specjalistyczne modele o niskim przewodnictwie (stosowane w wodzie ultraczystej, wodzie demineralizowanej i niektórych zastosowaniach w żywności) rozszerzają zakres pomiarowy do 0,05 µS/cm . W razie wątpliwości miernik przewodności lub arkusz danych dostarczony przez dostawcę cieczy może potwierdzić, czy ciecz mieści się w mierzalnym zakresie.

6. Jak dokładny jest precyzyjny przepływomierz elektromagnetyczny?

Precyzyjny przepływomierz elektromagnetyczny osiąga dokładność ok ±0,2% odczytu w całym zakresie roboczym, przy czym niektóre modele charakteryzują się wartością znamionową ±0,15% dla określonych rozmiarów rur i warunków przepływu. Dla porównania wartość ta wynosi ±0,5% w przypadku standardowych przepływomierzy elektromagnetycznych i ±1% do 3% w przypadku kryz. Dryf długoterminowy jest zazwyczaj mniejszy niż 0,1% rocznie , co oznacza, że miernik skalibrowany dzisiaj będzie nadal mieścił się w podanej specyfikacji dokładności 5 lat ciągłej pracy bez ponownej kalibracji w większości zastosowań.

7. Czy przepływomierz elektromagnetyczny współpracuje z cieczami dopuszczonymi do kontaktu z żywnością?

Tak. Przepływomierze elektromagnetyczne klasy sanitarnej są przeznaczone do zastosowań w branży spożywczej, napojów i farmaceutycznej. Mają konstrukcję z certyfikatem 3A lub EHEDG, gładkie wykładziny z PTFE lub elektropolerowanej stali nierdzewnej bez szczelin umożliwiających rozwój bakterii oraz higieniczne połączenia typu Tri-Clamp lub SMS, które umożliwiają procedury czyszczenia na miejscu (CIP) i sterylizacji na miejscu (SIP). Typowe zastosowania w żywności obejmują mleko, soki, piwo, wino, produkty pomidorowe, płynne jaja, oleje jadalne i płynne cukry. Wkładki PTFE są również kompatybilne ze środkami czyszczącymi, takimi jak wodorotlenek sodu i kwas azotowy, stosowanymi w cyklach CIP.

8. Jak długo działa przepływomierz elektromagnetyczny?

W czystej wodzie lub nieściernych środkach chemicznych dobrze dobrany przepływomierz elektromagnetyczny może działać bez żadnej wewnętrznej konserwacji przez 15 do 25 lat . Najczęstsze rodzaje awarii to powlekanie elektrod (któremu można zapobiec poprzez właściwy dobór materiału i okresowe czyszczenie), zniszczenie wykładziny na skutek ataku chemicznego (któremu można zapobiec poprzez prawidłową specyfikację wykładziny) oraz awaria elektroniki przetwornika (zwykle po 10 do 20 latach). W przypadku szlamu ściernego zużycie wykładziny ogranicza żywotność do 3 do 10 lat w zależności od wielkości cząstek, stężenia i prędkości; Wkładki ceramiczne wytrzymują najdłużej w takich warunkach.

9. Czy przepływomierz elektromagnetyczny mierzy przepływ masowy czy objętościowy?

Pomiar przepływomierza elektromagnetycznego objętościowe natężenie przepływu (litry na sekundę, metry sześcienne na godzinę, galony na minutę itp.) bezpośrednio z indukowanego sygnału napięciowego. Z natury nie mierzy przepływu masowego. Aby uzyskać przepływ masowy, odczyt objętościowy należy pomnożyć przez gęstość płynu, którą należy albo zmierzyć osobno (za pomocą densytometru), albo wprowadzić jako stałą w konfiguracji przetwornika. W zastosowaniach związanych z kontrolą procesu wymagających dokładności przepływu masowego przepływomierz masowy Coriolisa mierzy masę bezpośrednio, ale przy znacznie wyższych kosztach i z większą wrażliwością na warunki instalacji.

10. Jakiej konserwacji wymaga przepływomierz elektromagnetyczny?

W przypadku pracy czystej coroczna konserwacja obejmuje kontrolę wizualną wykładziny i elektrod pod kątem powłoki lub uszkodzeń (wykonywaną poprzez otwarcie kołnierzy podczas planowanych przestojów), weryfikację rezystancji uziemienia i potwierdzenie, że sygnał wyjściowy przetwornika odpowiada niezależnej kontroli przepływu, takiej jak cęgowy miernik ultradźwiękowy. Czyszczenie elektrody miękką szmatką i łagodnym roztworem kwasu (jeśli jest kompatybilny z wykładziną) przywraca dokładność pomiaru w przypadku wykrycia powłoki. Weryfikacja kalibracji jest zwykle wymagana przy każdym 5 lat do zastosowań standardowych i wszelkich 2 lata dla instalacji rozliczeniowych. Nie jest wymagane żadne smarowanie, wymiana uszczelek ani serwisowanie wirnika.