Расходомеры с электромагнитным преобразователем расхода

Электромагнитные расходомеры.

В основу работы электромагнитных расходомеров положен закон электромагнитной индукции, согласно которому в жидкости, пересекающей магнитное поле, индуцируется ЭДС, пропорциональная скорость движения жидкости. Выпускаются расходомеры с электромагнитным преобразователем расхода и электромагнитным преобразователем скорости потока. Процессы, протекающие в них, имеют одинаковую физическую основу.

Электромагнитные расходомеры могут применятся для измерения больших расходов жидкости, их показания не зависят от параметров контролируемой среды (вязкости, температуры, химического состава, плотности), они обладают высоким быстродействием, имеют линейную шкалу и значительный диапазон измерения. С помощью этих приборов можно измерять расход агрессивных, абразивных и вязких жидкостей и пульп. Преобразователи электромагнитных расходомеров не имеют движущихся элементов и сужений. В расходомерах применено переменное магнитное поле промышленной частоты (50Гц), при котором практически устраняется влияние поляризации электродов на выходной сигнал преобразователя. Приборы применяют для измерения расходы жидкостей с удельной электропроводностью не менее 10^-3см/м, соответствующей электропроводности воды из водопроводной сети. Верхний предел удельной электрической проводимости 10 см/м.

К недостаткам электромагнитных расходомеров можно отнести необходимость компенсации помех, возникающих при переменном поле в цепи электродов, а также то обстоятельство, что газы и такие жидкости, как масла, бензин и др. нефтепродукты, вследствие малой электропроводности остаются за пределами применения этих приборов. Вблизи преобразователя расхода, измерительного устройства и линии связи между ними не должно быть электросиловых устройств, создающих сильное электромагнитное поле.

Расходомер состоит из первичного преобразователя расхода и измерительного устройства или передающего преобразователя. Первичный преобразователь (датчик)

представляет собой изготовленный из немагнитного материала (сталь 12Х18Н10Т) участок трубы 1 (рис), расположенный между полюсами 2 электромагнита, причем магнитное поле направленно перпендикулярно к потоку жидкости. Труба изнутри покрыта изоляционным материалом. Измеряемая жидкость при протекании по трубе пересекает силовые линии магнитного поля. При этом в жидкости, как в движущемся проводнике, индуктируется ЭДС, пропорциональная средней скорости потока, а следовательно, и объемному расходу жидкости. Индуктируемая ЭДС снимается двумя электродами 3, введенными диаметрально в поперечном сечении трубопровода, усиливается и измеряется вторичным прибором.

У расходомеров ИР – 61 и 4РИМ в канале расходомера создается однородное магнитное поле. В расходомере типа «Индукция – 51» распределение магнитного поля выполнено по специальному закону: вблизи электродов оно приблизительно в два раза слабее, чем в центре канала. Такое магнитное поле уменьшает чувствительностьприбора к искажению основной симметрии распределения скорости потока и позволяет сократить длину измерительного участка трубопровода.

Первичный преобразователь расхода может устанавливаться на горизонтальном, вертикальном или наклонном трубопроводе при условии, что весь объем трубы преобразователя заполнен измеряемой средой. Условный диаметр преобразователя должен быть равен диаметру трубопровода. Допускаются установки преобразователя расхода на трубопроводе с меньшим диаметром через конические патрубки, при этом перед преобразователем должен быть прямолинейный участок трубы длиной не менее пяти, а после него длиной не менее трех диаметров.

Питание расходомеров переменным током напряжением 220В частотой 50Гц. Длина линии связи между преобразователем расхода и измерительным устройством не должна превышать 100м. Мощность, потребляемая измерительным устройством, до 20В.А.