VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Аннотация. В статье раскрывается понятие электромагнитных и магнитно-индукционных расходомеров. Целью является обзор магнитно-индукционных расходомеров. Даются технические характеристики и особенности, известных в настоящее время фирм расходомеров. Кроме того, описывается область применения электромагнитных расходомеров.

Ключевые слова:электромагнитные и магнитно-индукционные расходомеры, электрическая проводимость, объемный расход жидкостей, измерительные датчики.

Введение. Электромагнитные и магнитно индукционные расходомеры предназначены для измерения объемного расхода жидкостей (чистых или с содержанием твердых частиц), пульп, паст и шламов. Единственное требование – измеряемая среда должна иметь электрическую проводимость не ниже определенного минимума. Принцип электромагнитного расходомера имеет значительные преимущества перед другими методами измерения.

Измерение почти не зависит от плотности, температуры, вязкости, профиля потока короткие прямые участки трубопровода "до" и "после" полнопроходное поперечное сечение измерительной трубы отсутствие потери давления отсутствие движущихся частей любая монтажная позиция отношение верхнего предела измерения к нижнему 100:1.

Принцип действия рассматриваемых расходомеров основан на законе электромагнитной индукции, согласно которому наведенная в проводнике ЭДС пропорциональна скорости его движения в магнитном поле. Роль движущегося в магнитном поле проводника играет электропроводная жидкость, протекающая через первичный электромагнитный преобразователь расхода, установленный в трубопроводе. Измеряя ЭДС, наведенную в электропроводной жидкости, которая при своем движении пересекает магнитное поле первичного преобразователя, можно определить среднюю скорость текущей жидкости, а вместе с тем и объемный расход.

Обзор магнитно-индукционных расходомеров.

Приборы KROHNE выпускаются в компакт исполнении и в раздельном исполнении с погрешностью измерений у некоторых моделей менее, чем 0.2% от измеренного значения. Первичный преобразователь электромагнитного расходомера монтируется на трубопроводе, а преобразователь сигнала устанавливается либо по месту в корпусе полевого исполнения, либо в помещении управления на унифицированной 19"-й стойке. В компактном исполнении преобразователь сигнала в корпусе с высокой степенью защиты монтируется непосредственно на первичном преобразователе.

OPTIFLUX 1000

Измеряемая среда: Вода, пар, газ

Рабочая температура измеряемой среды: -25.....+ 120С

Рабочее давление измеряемой среды: до 16 бар

Тип соединения: DN10...DN150

Выходы:4-20 мА

OPTIFLUX 2000

Измеряемая среда: Вода, пар, газ

Рабочая температура измеряемой среды: 5°C...80°C

Рабочее давление измеряемой среды:до 40 бар

Измеряемые расходы:0,5... 300 000 м3/час

Тип соединения:до DN3000

Выходы:4-20 мА

OPTIFLUX 4000

Измеряемая среда:

Вода, пар, газ

Рабочая температура измеряемой среды: до 180С

Рабочее давление измеряемой среды: 50....1500 бар

Тип соединения: DN 2,5 ... 3000

Выходы: 4-20 мА

OPTIFLUX 6000

Измеряемая среда: Жидкость, пар, газ

Рабочая температура измеряемой среды: -4°С....180°C

Рабочее давление измеряемой среды: до 40 бар

Тип соединения: до DN150

Выходы: 4-20 мА

Индукционные (электромагнитные) расходомеры серии FLONET предназначены для измерения объемного расхода негорючих электропроводящих жидкостей в закрытых трубопроводах, в системах теплоснабжения, пищевой и химической индустрии. Измерения могут проводиться в прямом и обратном направлении потока с низкой погрешностью в широком диапазоне скоростей.

Индукционные расходомеры FLONET могут быть изготовлены в различных вариантах общепромышленного исполнения, исходя из особенностей среды и условий эксплуатации. Приборы не оказывают гидравлического сопротивления потоку, так как являются полнопроходными изделиями без подвижных частей. Электронный блок индукционного расходомера осуществляет вычисление расхода, а также предлагает ряд сервисных функций, таких, как дозирование, обнаружение пустых труб, внутреннюю диагностику состояния, автоматическую очистку электродов, а также выбор единицы измерения при визуализации данных. Индукционный расходомер оснащен частотным, импульсным и токовым выходами, а также интерфейсом RS485 с коммуникационным протоколом обмена FLONET. Дисплей отображает информацию на русском языке.

Расходомеры FLONET специального исполнения успешно работают в сложных условиях с химически агрессивной средой, с жидкостями высокой температуры и содержащими абразив.

Таблица 1. Модельный ряд расходомеров FLONET

Модель	FN20XX.1		FF10XX.1		FH10XX		FS10XX
Внешний вид
Применение	Энергетика, химическая и пищевая промышленность, ЖКХ, «Водоканалы»		Химическая и пищевая промышленность		Энергетика, химическая и пищевая промышленность, ЖКХ, «Водоканалы»		Электропроводные среды с высокоабразивными включениями
Присоединение	Фланцевое, бесфланцевое (сэндвич)		Муфта DIN 11851, DIN 32676, муфта ITE Intertechnik, Tri Clover®		Фланцевое, бесфланцевое (сэндвич)
DN, мм	6…900		10…100 1/2”…2 1/2”		6…900		150…500
PN, МПа	DN, мм	PN, МПа	1		DN, мм	PN, МПа	DN, мм	PN, МПа
	6…10	1,6			6…10	1,6	150…200	1,6
	15…50	4			15…50	4
	65…200	1,6			65…200	1,6	250…500	1
	250…750	1			250…750	1
	800…900	0,6			800…900	0,6
Температура среды	Футеровка	T, °С	Футеровка	T, °С	Футеровка	T, °С	Футеровка	T, °С
	Твердая резина	0…+80	Тефлон	–20…+150	Твердая резина	0…+80	Износостойкая прокладка	0…+150
	Мягкая резина	0…+90			Мягкая резина	0…+90
	Тефлон	–20…+150			Тефлон	–20…+150
	Этиленхлортрифторэтилен	–20…+130			Этиленхлортрифторэтилен	–20…+130
Материал проточной части	Углеродистая и нержавеющая сталь		Нержавеющая сталь		Углеродистая и нержавеющая сталь
Материал измерительных электродов	нержавеющая сталь, Хастеллой С4, платина, тантал, титан		Хастеллой С4, платина, тантал		нержавеющая сталь, Хастеллой С4, платина, тантал, титан		нержавеющая сталь, Хастеллой С4
Количество электродов	2 (DN ≤ 25 мм), 3 (DN ≤ 50 мм), 5 (DN > 50 мм)

Заключение. Вследствие линейной зависимости возникающей ЭДС от расхода шкала показывающего прибора линейна. Одним и тем датчиком можно измерять расход жидкости, протекающей в обоих направлениях. В заключение нужно отметить, что широкое внедрение индукционных расходомеров в практику измерений тормозится вследствие того, что до сих пор не решен вопрос ликвидации явления поляризации и поддержания нулевой точки прибора, что связано с компенсацией паразитных ЭДС.

Список литературы:

1. Кулаков М.В. "Технологические измерения и приборы для химических производств", М.:Машиностроение.-1983;

2. Справочное пособие "Приборы измерения расхода, давления, уровня", АГТУ,1999;

3. Конспект лекций по дисциплине "Измерительные преобразователи", доц. Лунеев Д.Е;

4. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы . Издательство «Энергия». 1978

5. Дж. Фрайден. «Современные датчики. Справочник». Москва.: Техносфера, 2005. — 592 с.

6. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ: Справочник: Кн. 2 / 5-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Политехника, 2004. -- 412 с.

Код для цитирования: Скопировать