Магнетни мерач протока: како ради, апликације и водич за избор

Магнетни мерач протока (који се назива и електромагнетни мерач протока или магметар) мери запремински проток применомФарадејев закон електромагнетне индукцијена проводну течност која се креће кроз цев. Ако је течност проводљива, цев остаје пуна, а инсталација је урађена како треба, маг метар пружа поуздано мерење без покретних делова и веома ниског пада притиска. Ако било који од ових услова недостаје, друга технологија се обично боље уклапа.

Овај водич покрива принцип рада, апликације у којима магнетни мјерачи протока раде најбоље, ситуације у којима не раде, те детаље о инсталацији и димензионирању који раздвајају добру инсталацију од проблематичне.

Шта је магнетни мерач протока?

Магнетни мерач протока је уређај за мерење запреминског протока дизајниран за проводне течности. Он генерише магнетно поље преко отвора цеви и мери напон који се индукује када проводна течност прође кроз то поље. Пошто је сензорски механизам потпуно електричан, нема турбина, лопатица или других механичких делова на путу протока који би истрошили или ометали ток процеса.

То одсуство покретних делова је једини најважнији разлог зашто се магметари толико широко користе у пречишћавању воде, отпадним водама, дозирању хемикалија, руковању муљом и др.примене електромагнетних мерача протокагде су поузданост и ниско одржавање важнији од скоро свега другог.

Како ради магнетни мерач протока?

Принцип рада долази директно из Фарадејевог закона: када се проводни материјал креће кроз магнетно поље, напон се генерише окомито и на смер струјања и на поље. У магметру, калемови постављени око цеви мерача стварају магнетно поље. Како проводљива течност тече кроз то поље, мали напон се појављује на пречнику цеви. Две електроде уграђене у зид цеви преузимају овај напон, који је пропорционалан просечној брзини течности. Предајник претвара тај сигнал у запремински проток на основу познате површине попречног пресека цеви.

Две чињенице произилазе директно из овог принципа и вреди их запамтити током сваке одлуке о избору и инсталацији:

Течност мора бити проводљива.Нема проводљивости, нема сигнала. Минимални праг проводљивости варира од произвођача и модела, али уобичајена основна линија је око 5 µС/цм. Неки савремени инструменти могу да раде на нижим праговима, али то увек треба потврдити на основу спецификације производа.

Цев мора бити пуна.Израчунавање напона{0}}у-брзину претпоставља пун попречни- пресек течности. Ако је цев делимично празна, површина контакта електроде се мења и очитавање постаје непоуздано или потпуно испада. АсДокументација АББ-овог електромагнетног мерача протоканаводи, цев мерача увек мора бити потпуно напуњена током мерења.

Шта може да мери магнетни мерач протока?

Маг мерачи добро функционишу на широком спектру проводљивих течности, укључујући сирову воду и пречишћену воду, отпадне воде и канализацију, хемијске растворе (киселине, базе, слане воде), кашу целулозе и папира, течности за храну и пиће (сокови, млечни производи, сирупи), суспензије за рударство и абразивне суспензије и фармацеутске процесне течности. Посебно су атрактивни у услугама где је течност прљава, абразивна или хемијски агресивна-у условима који би брзо истрошилитурбински мерач протокаили другог механичког дизајна.

Шта магнетни мерач протока не може да измери

Магметар је погрешна технологија када је процесна течност не{0}}проводљива. Ово искључује угљоводонике и нафтне производе, уља и масти, већину алкохола и растварача, дестиловану воду, дејонизовану воду и ултра чисту воду. Такође у потпуности искључује гасове и пару-за принцип мерења је потребна течност.

Уобичајена грешка у набавци је претпоставка да било која течност{0}}на бази воде испуњава услове. Дејонизована вода и ултра чиста вода су изгубили јонски садржај до тачке где је проводљивост прениска да би већина магметара произвела стабилан сигнал. Ово је грешка при избору која понекад постаје очигледна тек након што се инструмент инсталира. Увек потврдите стварну проводљивост течности према објављеном минимуму мерача, а не само да ли течност „изгледа као вода“.

Зашто одабрати магнетни мерач протока? Кључне предности

Нема покретних делова у струји.

Ово је предност која покреће већину одлука о куповини. Нема импелера, нема лежајева, нема хабајућих површина у контакту са процесним флуидом. У апримена мерења воде, правилно инсталиран магметар може да ради годинама уз минималну пажњу.

Низак пад притиска.

Пошто је цев мерача обично пун{0}}пречник без препрека, трајни губитак притиска је занемарљив. У пумпним-интензивним системима-великим комуналним водоводним мрежама или хемијским постројењима са дугим цевоводима-ово се претвара у стварну уштеду енергије у поређењу са бројилима који ограничавају пут протока.

Толеранција на прљаве и абразивне течности.

Муљ, отпадне воде са чврстим материјама и хемијски агресивне течности су све у оквиру пројектованог оквира. Прави материјал облоге (ПТФЕ, гума, керамика) штити цев, а електроде су једине влажне компоненте изван саме облоге.

Јака прецизност када се правилно инсталира.

Објављене спецификације тачности разликују се у зависности од произвођача и модела. Неки врхунски{1}}инструменти одређују тачност од ±0,2% очитавања, док стандардни индустријски модели обично падају у опсегу од ±0,5%. Оно што је важније од каталошког броја је да ли услови инсталације заиста подржавају ту спецификацију-тачку која је детаљно обрађена у наставку.

Могућност двосмерног мерења.

Већина магметара може да мери проток у било ком смеру без хардверских промена, што је корисно у серијским процесима или системима са периодичним обрнутим протоком.

Промјене{0}}Ограничења

Највеће ограничење је захтев за проводљивост. Ако течност није довољно проводљива, технологија једноставно не функционише. Не постоји решење за ово-то је основно ограничење принципа мерења.

Друго ограничење је да маг метар мери запремину, а не масу. Ако ваша одлука о контроли процеса или преносу надзора зависи од масеног протока или густине течности, Цориолисов мерач је обично прикладнији избор. Покушај да се добије масени проток из маг метра додавањем одвојеног мерења густине додаје сложеност и несигурност које избегава један Кориолисов инструмент.

Треће ограничење које се често занемарује током инжењеринга: маг мерачи захтевају да цев остане пуна. У системима{1}}са гравитационим напајањем, делимично попуњеним хоризонталним линијама или линијама које се одводе између серија, стандардни магметар неће радити исправно. Неки произвођачи нуде откривање празних{3}}цева као дијагностичку функцију, али то означава проблем, а не решава га. Ако не можете да гарантујете пуну цев на месту мерења, или преместите мерач или размислите о технологији која толерише делимичне-услове цеви.

Магнетни мерач протока против ултразвучног против Кориолиса: Како одлучити

Избор између ове три технологије је једна од најчешћих одлука о мерењу протока у индустријским постројењима. Сваки од њих има јасну слатку тачку, а прави избор обично постаје очигледан када одговорите на три питања: Да ли је течност проводљива? Да ли ми је потребан волуметријски или масени проток? Која су моја ограничења инсталације?

Када је магнетни мерач протока најбољи

Изаберите амаг метеркада је течност проводљива, потребан вам је волуметријски проток и желите робустан инструмент са малим{0}}одржавањем који толерише прљаве или агресивне течности. Ово покрива огромну већину апликација за воду, отпадне воде и хемијске процесе. За већину постројења која раде са проводљивим течностима у линијама од ДН10 до ДН2000, магметар је подразумевана почетна тачка.

Када је ултразвучни мерач протока боља алтернатива

Анултразвучни мерач протокапостаје пожељан избор када течност није-проводљива, када је цев веома велика и када је линијски мерач пуног{1}}пречника непрактичан или кадастезаљка-при инсталацијије потребно да се избегне сечење у линији. Стезаљке-на ултразвучним уређајима су посебно драгоцене за верификацију, привремено мерење или накнадне ситуације у којима заустављање процеса за уградњу мерача није изводљиво. За дубље поређење погледајте наш водичултразвучни наспрам електромагнетних мерача протока.

Када је Цориолис метар вредан улагања

Кориолисови мерачи су одлични када вам треба директно мерење масеног протока, подаци о густини или највиши ниво поновљиве тачности и спремни сте да платите за то. Такође рукују не{1}}непроводљивим течностима. Замена је-виша цена, већа тежина и већи физички отисак-нарочито у већим линијама. Кориолис је често прави позив за пренос надзора, достављање хемикалија високе{6}}вредности или процесе где су варијације густине важне.

Брзо поређење

Инлине против уметних магнетних мерача протока

Магнетни мерачи протока долазе у две главне конфигурације, а избор између њих је углавном питање величине цеви, буџета и флексибилности инсталације.

Инлине (пуни{0}}мери) метри

Анинлине електромагнетни мерач протокаинсталира се као наменски део цеви. Он види цео попречни пресек-тока и стандардни је избор за већину апликација до око ДН600. Пошто мерење покрива цео проврт, тачност и поновљивост су генерално бољи од дизајна уметања. Захтјеви за узводно{4}}праву вожњу су умјерени-обично око 5 пречника цијеви узводно и 2–3 пречника низводно, иако то варира у зависности од модела и врсте узводног поремећаја.

Инсертион Метерс

Анинсертион маг метерпоставља сензорску сонду кроз славину у зиду цеви. Ова конфигурација је најатрактивнија у цевоводима великог{1}}пречника (ДН600 и више) где би мерач пуног пречника-био изузетно тежак, скуп и тежак за инсталацију. Неки дизајни за уметање укључују вруће-механизме за отварање или увлачење који омогућавају инсталацију и уклањање без гашења линије-што је значајна предност у водоводним мрежама или другим системима где је време застоја скупо.

Недостатак{0}}је у томе што мерач уметања узоркује брзину у једној или неколико тачака, а не преко целог отвора, тако да је осетљивији на поремећаје профила протока. Захтеви узводног правца-су обично много дужи-често 15–20 пречника цеви или више. Ако горњи цевовод укључује колена, вентиле или пумпе близу тачке мерења, анмерач врсте уметањапотребна је пажљива процена.

Како правилно одредити величину магнетног мерача протока

Једна од најчешћих грешака у набавци магметара је димензионисање само по пречнику цеви. Инжењер фабрике каже „имамо линију од 6- инча“ и наручује метар од 6 инча. У многим случајевима, тај мерач је предимензиониран за стварни проток, што резултира ниском брзином флуида кроз сензор и смањеном прецизношћу – посебно на доњем крају опсега протока.

Исправан приступ је да почнете са подацима о току процеса:

Прво прикупите ове улазне податке:нормалан радни проток, минимални очекивани проток, максимални очекивани проток, проводљивост флуида (измерена, а не претпостављена), температура флуида и хемијски састав, материјал цеви и номинална величина, и расположива права линија узводно и низводно.

Затим ускладите мерач са протоком, а не са цеви.Магметар ради најбоље када је брзина течности кроз сензор обично између 1 и 5 м/с за већину чистих течности и 2–4 м/с за абразивне суспензије. Ако је израчуната брзина при нормалном протоку испод 0,5 м/с, мерач је вероватно превелик. Ако прелази 7–8 м/с, ерозија кошуљице и пад притиска постају забрињавајући. Савршено је прихватљиво-и често неопходно-уградити мерач за једну или две величине мање од линије, користећи концентричне редукторе за прелаз.

За више упутстава о избору праве конфигурације, погледајте наш ресурс накључне тачке за избор електромагнетног мерача протока.

Најбоље праксе за инсталацију које су заиста важне

Принцип мерења магметара је инхерентно робустан, али непажљива инсталација може поткопати чак и најбољи инструмент. У пракси, већина притужби на перформансе маг мерача потиче од једног од неколико проблема са инсталацијом-а не до самог мерача.

Држите цев пуну{0}}увек

Ово је најважније правило инсталације. Мерач мора бити инсталиран на месту у цевоводу где цев остаје потпуно напуњена течношћу у свим нормалним условима рада. Најбољи положај је у вертикалном кретању са узлазним током, или у хоризонталном ходу на ниској тачки система. Избегавајте уградњу на врху лука цеви, на испусту гравитационог одвода или било где где линија може бити делимично празна између серија. Ако нисте сигурни да ли је цев пуна, вероватно није, и морате или да преместите мерач или да додате уређај за повратни притисак низводно.

Заштитите профил протока

Маг мерачи су мање осетљиви на сметње протока од многих других технологија, али нису имуни. Снажан вртлог, асиметричан проток или турбуленција од вентила, пумпи или фитинга који се затварају узводно ће смањити тачност. Опште упутство за инлине мераче је најмање 5 пречника цеви праве, неометане цеви узводно и 2-3 пречника низводно. Ако су делимично отворени регулациони вентил или испуст пумпе близу узводно, размислите о додавању више равног хода или инсталирању уређаја за подешавање протока. За детаљнијезахтеви за прави пресек цеви, погледајте упутство за уградњу одређеног мерача.

Добијте исправно уземљење

Ово је детаљ инсталације који се најчешће игнорише-и најчешће је узрок необјашњивог шума или померања сигнала. Индуковани напон у магметру је у опсегу миливолта. Без одговарајућег референтног потенцијала између течности и електрода, електрични шум пумпи, ВФД-а или друге опреме постројења може да надјача мерни сигнал.

Када је мерач инсталиран у метални, уземљени систем цевовода, сама цев обично обезбеђује адекватно уземљење. Када цевовод није-проводљив (ПВЦ, ХДПЕ, фиберглас, обложене цеви), прстенови за уземљење или електроде за уземљење морају да се инсталирају на прирубницама мерача да би се успоставио контакт између течности и референтног уземљења мерача. Прескакање овог корака на пластичној цеви један је од најпоузданијих начина да се гарантује бучно, нестабилно очитавање. За више детаља, прочитајте озашто електромагнетна мерила протока морају бити уземљена.

Избегавајте усисну страну пумпи

Инсталирањем магметара на усисној страни центрифугалне пумпе ризикује се излагање кошуљице негативном притиску, што може довести до раслојавања или колапса кошуљице током времена. Такође може да уведе ваздушне мехуриће-повезане са кавитацијом који ометају мерење. Пожељна локација је низводно од пумпе, после било ког неповратног вентила, где је притисак позитиван и проток стабилнији.

Уобичајене грешке при избору и инсталацији-рангиране према томе колико се често дешавају

Након година искуства на терену у области воде, хемикалија и индустријских апликација, ово су грешке које се најчешће јављају, отприлике по томе колико често их видимо:

Димензионисање према пречнику цеви уместо опсегу протока.

Ово је најчешћа грешка у набавци. Превелики мерач при малој брзини очитава лоше и можда неће задовољити објављену спецификацију тачности.

Уградња тамо где цев није пуна.

Гравитациони{0}}води, одводни одводи и врхови лукова цеви су чести преступници. Резултирајућа испрекидана очитавања и лажни аларми генеришу више сервисних позива него скоро било који други проблем.

Игнорисање уземљења на-неметалној цеви.

Ово ствара шум сигнала који имитира неисправан мерач. То се у потпуности може спречити са прстеновима за уземљење који коштају делић цене мерача.

Избор технологије за течност ниске{0}}не проводљивости.

Тимови понекад претпостављају да је „то је вода, па ће магметар радити“ без провере проводљивости. Дејонизована вода, -напојна вода за котлове високе чистоће и неке мешавине растварача{2}} могу пасти испод минималног прага.

Недовољно узводно право.

Постављање мерача одмах након делимично отвореног лептир вентила, пражњења пумпе или колена уназад -на- доводи до изобличења профила протока које мерач не може у потпуности да исправи.

Завише мере предострожности за постављање електромагнетног мерача протока, наш детаљни водич покрива додатне сценарије.

Сценарији апликација

Комуналне отпадне воде:Маг мерачи су подразумевана технологија у постројењима за пречишћавање отпадних вода-мерење улазног протока, повратног активног муља, отпадног муља и испуштања отпадних вода. Течност је проводљива, често садржи чврсте материје, а цеви остају пуне под притиском. Аелектромагнетни мерач протока воде-пуног пречникау овом сервису може да ради деценију или више, а да померање калибрације не постане забрињавајуће, под условом да су облога и електроде одговарајући за хемију течности.

Линије за дозирање хемикалија:У водовима малог -пречника (ДН10–ДН50) који носе киселине, базе или хемикалије за третман, магметар са ПТФЕ облогом и електродама од Хастеллои или тантала управља излагањем хемикалијама истовремено пружајући тачност потребну за контролу дозирања. Овде је кључно упаривање влажних материјала са одређеном хемикалијом-корак који се понекад занемарује када се тим за набавку фокусира само на опсег протока и величину линије.

Водовод великог{0}}пречника:За ДН600 и више, одлука између инлине и уметања постаје економична. Мерач пуног -мера у овим величинама је тежак, скуп и захтева кран за уградњу. Магметар за уметање-или астезаљка{0}}на ултразвучном мерачу-може дати практичнији одговор, посебно за ситуације накнадне уградње у којима главни не може да се искључи из употребе.

Листа за проверу одлуке: Да ли је магнетни мерач протока прави за вашу примену?

Пре него што се посветите магметру, прорадите кроз ових пет питања. Ако можете да одговорите са "да" на свих пет, магнетни мерач протока је врло вероватно права технологија. Ако су један или два одговора „не“, можда ћете и даље моћи да га натерате да функционише уз прилагођавања дизајна. Ако су три или више „не“, то је-обично друга технологијаултразвучниили ће вам Цориолис{0}}вероватно боље служити.

1. Да ли је течност довољно проводљива?Потврдите стварну вредност проводљивости према објављеном минимуму мерача. Немојте се ослањати на претпоставке о течностима „на{1}} бази воде“.

2. Да ли ће цев остати пуна током свих нормалних радних услова?Размотрите сценарије покретања, искључивања, малог{0}}оптерећења и групног{1}}циклуса, а не само случај дизајна у стабилном- стању.

3. Да ли вам је потребан запремински проток, а не масени проток или густина?Ако је масени проток или густина примарни циљ мерења, прво размотрите Цориолис.

4. Да ли инсталација може да обезбеди адекватно уземљење и право{1}}услове?Нарочито на локацијама без -металних цеви или{1}}ограниченим простором, проверите ово пре наручивања.

5. Да ли апликација има користи од-покретних{2}}делова, ниског-одржавања дизајна?У чистим, стабилним, не-абразивним услугама са лаким приступом, једноставније технологије могу бити-исплативије. Предности магметара се најјасније показују у услугама тешких течности.

За додатнеразматрања избора електромагнетних мерача протока, погледајте наш детаљни водич.

Често постављана питања

Може ли магнетни мерач протока да мери не{0}}непроводне течности?

Не. Принцип мерења захтева јонску проводљивост у течности да би се генерисао сигнал који се може детектовати. Угљоводоници, већина уља, чисти алкохоли и високо пречишћена вода немају довољну проводљивост. За не{3}}непроводне течности, анултразвучни мерач протокаили Кориолисов мерач је обично права алтернатива.

Да ли магнетни мерачи протока захтевају пуну цев?

Да. Стандардни магметари претпостављају потпуно попуњен попречни пресек{1}} цеви. Делимично пуњење доводи до тога да електроде изгубе одговарајући контакт са течношћу и производи непоуздана или одсутна очитавања. Ако не можете да обезбедите пуну цев на локацији мерача, или преместите мерач на тачку у систему где постоје услови пуне-цеви или размислите о типу мерача дизајнираном за делимично напуњене цеви.

Колико су тачни магнетни мерачи протока?

Тачност варира у зависности од модела и произвођача. Стандардни индустријски маг мерачи обично нуде ±0,5% очитавања или боље. Врхунски модели великих произвођача могу постићи ±0,2% очитавања или мање. Међутим, ове спецификације претпостављају тачну димензионисање, пуну цев, адекватне услове правог хода-и правилно уземљење. Код лоше инсталираног мерача, тачност-стварног света може бити знатно лошија од каталошког броја без обзира на то колико је инструмент добар.

Која је разлика између магнетног мерача протока и ултразвучног мерача протока?

Магнетни мерач протока захтева проводну течност и инсталира се у линији као део цевовода. Ултразвучни мерач протока не захтева проводљивост и може да се инсталира као стезаљка-на уређај без сечења у цев. Маг мерачи боље подносе прљаве и абразивне течности. Ултразвучни мерачи се често преферирају у цевима великих димензија, за не-непроводне течности или где је важна не-инвазивна инсталација. Погледајте нашу пунупоређење ултразвучних и електромагнетних мерача протоказа више детаља.

Када је Цориолисов мерач бољи избор од магнетног мерача протока?

Кориолисови мерачи су генерално бољи избор када вам је потребно директно мерење масеног протока, истовремено мерење густине или највећа могућа прецизност за пренос под надзор или скупне процесе велике{0}}вредности. Такође раде на не-непроводним течностима. Замена{4}}је већа цена и већа физичка величина, посебно код величина линија изнад ДН100.

Како да бирам између инлине и инсерционог магнетног мерача протока?

Инлине бројила су стандард за већину апликација до ДН600 и нуде бољу прецизност и мању осетљивост на поремећаје профила протока. Мерила за уметање постају вредна разматрања изнад ДН600 где је мерач пуног пречника-невероватно скуп или га је тешко физички инсталирати. Ако изаберете уметање, планирајте знатно више узводно праволинијско и будите спремни да проверите услове профила протока. За више о опцијама уметања, погледајте нашестраница производа за уметање маг метра.

Финал Такеаваи

Магнетни мерач протока је један од најпоузданијих и најраспрострањенијих инструмената за мерење проводљиве течности. У апликацијама за воду, отпадне воде, хемикалије и муљ, то је често подразумевана технологија из доброг разлога: нема покретних делова, ниско одржавање, велика прецизност и толеранција на тешке процесне течности.

Али технологија испуњава то обећање само када су испуњена три услова: течност је проводљива, цев остаје пуна и инсталација је обављена исправно. Најскупља грешка није куповина погрешног модела-већ куповина праве технологије за погрешну апликацију или њено инсталирање на начин који спречава њен рад.

Почните са подацима процеса{0}}проводљивости течности, стварног опсега протока, услова цеви и циља мерења. Та четири улаза ће вам рећи да ли је магметар прави одговор или треба да гледате у његаултразвучниили уместо тога Цориолисова технологија. Ако вам одговара магметар, одредите га на основу података о протоку, а не пречника цеви, и уложите време да бисте добили исправну геометрију уземљења и инсталације.