מד זרימה אלקטרומגנטי הוא מכשיר טכנולוגי שנמצא בשימוש נרחב למדידת זרימת נוזל קירור, למדידת ביצועים של חומרים נוזליים וגזים. היתרונות הבלתי מעורערים של מערכות כאלה הם: יישום התכנון תוך שימוש במספר מינימלי של אלמנטים מכניים, היעדר התנגדות הידרודינמית, הדיוק הגבוה ביותר של הקלטת מחוונים.
מד זרימה אלקטרומגנטי - עקרון הפעולה
התקנים מקטגוריה זו מצוידים במוליכים שבהם, עקב חיתוך השדה המגנטי עם קווי הכוח, נוצר כוח אלקטרו-מוטיבי. כיוון הזרם הנוצר במוליך מאונך לכיוון השדה המגנטי. דפוס זה נחשף במלואו במה שנקרא חוק פאראדיי, המסביר את העיקרון של אינדוקציה אלקטרומגנטית.
כאשר מחליפים מוליך בזרימה של נוזל שמוליך חשמל מתקבלת דיאגרמת מעגלים שלפיה למעשה הוא פועלמד זרימה אלקטרומגנטי. ניתן לצייד מכשירים כאלה במגנטים קבועים או חשמליים המופעלים באמצעות זרם חילופין.
באזור המדידה של מד הזרימה מונח צינור העשוי מחומר לא מוליך לא מגנטי. לעתים קרובות אזור זה מצויד בתוספות בידוד עשויות פלסטיק אינרטי. השימוש באלמנטים כאלה עוזר להשיג את הקריאות המדויקות ביותר בתהליך מדידת המאפיינים של סביבת העבודה.
אזורי הפעלה
באיזה אזורים משתמשים במד זרימה אלקטרומגנטי? מכשירים כאלה נמצאים בשימוש הנפוץ ביותר בתחום החשבונאות של משאבי אנרגיה ומים. בפרט, מכשירים כאלה משמשים בסידור מערכות חימום.
כיום, מד הזרימה האלקטרומגנטי נמצא בשימוש נרחב בתעשיות הביוכימיות, המתכות, המזון. ארגוני בנייה, מפעלים לעיבוד עפרות, מוסדות רפואיים נוקטים בשימוש במכשירים מקטגוריה זו.
מד זרימה אלקטרומגנטי הוא הכרחי בארגון מערכות בקרה אוטומטיות לזרימת מדיה עובדת, כאשר התפקיד העיקרי הוא מידת העיכוב במדידת האינדיקטורים. המכשיר משמש בעת מעקב אחר קצבי זרימה המשתנים במהירות של חומרים נוזליים וגזים.
שגיאות מטרולוגיות
כפי שהוכח משנים רבות של תרגול בהפעלת מכשירי מדידה עם שדה מגנטי קבוע, השגיאה הממוצעת שלהםהוא בערך 1-2.5%. המינוס המצוין הופך בולט בעת מדידת האינדיקטורים של מדיה פועמת נמוכה. במקרה זה, לעיתים קרובות מתרחשות שגיאות נוספות, שהסיבה להן היא קיטוב האלקטרודות, הבא לידי ביטוי בשינוי ההתנגדות של ממיר המכשיר.
הפחתת אחוז השגיאות המטרולוגיות במדי זרימה עם שדה מגנטי קבוע מתאפשרת על ידי יישום של אלקטרודות או מוליכים קלומליום ופחמן עם ציפוי פלטינה וטנטלום בתכנון.
באשר למכשירים עם שדה מגנטי מתחלף, אין קיטוב של האלקטרודות, מה שעלול להוביל לשגיאות בקריאות. עם זאת, למכשירים כאלה יש השפעות אחרות המעוותות את האות:
- אפקט שנאי - כאשר הנוזל עובר דרך המוליכים, היוצרים סיבובים, החיווט המחבר והאלקטרודות יוצרים כוח אלקטרו-מוטיבי של שנאי. כדי לפצות על פעולה זו, מגנטים עם זרם מיתוג קבוע או מעגלי פיצוי מוכנסים למעגל המדידה של מדי זרימה עם שדה מגנטי לסירוגין.
- אפקט קיבולי - מתרחש עקב הבדל פוטנציאל משמעותי בין החיווט המחבר לבין המערכת האחראית להיווצרות שדה מגנטי. שגיאות במקרה זה מפוצות על ידי מיגון קפדני של רכיבי מערכת.
בודק מדי זרימה אלקטרומגנטיים
איך מתבצע האימות של מדי זרימה אלקטרומגנטיים?השיטה המדויקת ביותר כאן היא שקילה סטטית (שיטת מסה). לצורך יישומו, נעשה שימוש במאזניים למופת ובשסתום סגירה, הפועל במצב התחלה-עצירה.
במהלך העבודה, המסה נטו של נוזל העבודה נקבעת לפי מדידת משקל המיכל לפני ואחרי המילוי כאשר המדיום עובר במד הזרימה לפרק זמן מסוים.
היתרונות של שיטת האימות הם:
- דיוק המדידה של מחווני זרימה מנורמלים;
- אפשרות של מתאם של תוצאות עם ערכים התואמים לסטנדרטים של המדינה;
- אפשרות לאימות של מד זרימה שעובד עם נוזלים חמים;
- אוטומציה של תהליכים.
סוגי מדי זרימה
בנוסף למדדי זרימה אלקטרומגנטיים, קיים מגוון רחב של מכשירים אחרים למדידת המאפיינים של מדיה עובדת העוברת בצינורות. נכון לעכשיו, בהתבסס על עקרון הפעולה, נבדלות קבוצות המכשירים הבאות:
- thermal;
- אולטראסוני;
- vortex;
- Coriolis;
- מכני;
- microflowmeters.
לאחר מכן, נשקול בקצרה את התכונות של כל סוג של מדי זרימה אלקטרומגנטיים.
מדדי חום
עקרון הפעולה מבוסס על שינוי מקומי בתכונות של נוזל העבודה, למשל, טמפרטורה בזרימה, ולאחר מכן מדידת מחוונים באתר מרוחק ממקום הפגיעה. נָקוּבהשיטה תורמת לחישוב המהירות הממוצעת של תנועת החומר לאורך הנתיבים המוליכים.
באופן דומה, ניתן לשנות מאפיינים אחרים של חומר, למשל, ההרכב הכימי. עם זאת, ברוב המקרים, גישה זו אינה מקובלת, לרוב כאשר יש צורך בהפעלת מדי זרימה במוסדות רפואיים.
מדדי זרימה קוליים
הפעולה של מכשירים מסוג זה מבוססת על יכולתם של גלי קול להתפשט בתווך נע. על ידי קביעת מקור התרחשות האולטרסאונד והמקלט שלו, ניתן לשפוט את קצב הזרימה של המדיום העובד לפי האינדיקטורים של תנועת הגל בקטע מסוים.
מטרי מערבולת
במכשירים של תוכנית זו, האלמנט הפונקציונלי העיקרי הוא מטרה כדורית או בצורת דיסק. החלק מקובע על כבל אלסטי קבוע. כאשר עוברים דרך המערכת, זרימת המדיום העובד משפיעה על המטרה, מה שמוביל לעקירה שלה. זה, בתורו, גורם לעיוות של הכבל, ששינויים נרשמים על ידי מדי מתח מיוחדים. המידע המתקבל תורם להיווצרות שיפוט לגבי כיוון ומהירות זרימת החומר.
Coriolis meter
מבחינה מבנית, מכשירים כאלה מורכבים מצינור החשוף לרעידות שמגיעות מגנרטור חיצוני. בהיעדר נוזל במערכת, רעידות גורמות להאצה בו-זמנית של כל חלקי הצינור. כשהנוזל עובר דרכו, נכנס לפעולה מה שנקרא כוח קוריוליס, אשרמכוון לכיוונים מנוגדים עבור זרימות הכניסה והיציאה של החומר. זה מוביל לשינוי בשלב הרטט של הצינור המוליך ומאפשר לתקן את האינדיקטורים הדרושים.
מדדי זרימה
קטגוריה זו של מכשירי מדידה כוללת מדי זרימה, הנבדלים בעיצובם המיניאטורי. הממדים של מכשיר מסוים נקבעים לפי היקף היישום שלו. מכשירים כאלה עונים על הצרכים של מוסדות רפואיים ומפעלי ייצור כימיקלים.
לפי עקרון הפעולה, כל מכשיר מיניאטורי הוא מד זרימה קונבנציונלי - מד אלקטרומגנטי. עם זאת, בשל אפשרות ההפעלה בתנאים צפופים, העלות של מכשירים כאלה גבוהה בסדר גודל.
מדדי זרימה מכניים
קבוצה זו כוללת מכשירים שאין להם אלמנטים אלקטרוניים מבחינה מבנית. קצב הזרימה כאן נמדד על ידי השפעת המדיום על הטורבינות המכניות.
למרות העלות המשתלמת של מדי זרימה כאלה, הדיוק שלהם משאיר הרבה מקום לרצון. חיסרון נוסף הוא השימוש בחלקים נעים, שעלולים להפוך למכשול לתנועה של חומרים גזים או נוזליים. עם זאת, למרות המינוס המצוין, מדי זרימה מכניים נמצאים בשימוש נרחב בתנאים ביתיים כאשר יש צורך לקחת בחשבון את צריכת המים.
מדדי זרימה אלקטרומגנטיים - דגמים נפוצים
בוא נסתכלדרשו מדי זרימה אלקטרומגנטיים, שיש להם הביקוש הגדול ביותר בשוק המקומי.
מד זרימה אלקטרומגנטי "PREM" נועד למדוד את הנפח וקצב הזרימה של חומרים נוזליים מוליכים חשמלית. הקריאות מוצגות במכשירים חיצוניים הנוחים לרישום על ידי המשתמש. מכשירים כאלה מתאימים לתפעול במתחמי תעשייה גדולים, משמשים לשירות דיור ושירותים קהילתיים (כחלק ממערכות מדידת אנרגיית מים וחום).
מד הזרימה האלקטרומגנטי Promag מתאים להקלטת סביבות עבודה בטמפרטורה גבוהה. זהו מכשיר אלקטרוני פונקציונלי מורכב. משמש בעיקר כחלק ממבנים מודולריים ביישום תהליכי היי-טק באזורי תעשייה.
"Peterflow" הוא מד זרימה אלקטרומגנטי שנועד לתעד את נפח וזרימת הנפח של נוזלים הנעים בצינור. מכשירים של מותג זה מבוקשים בתחום של הנדסת חשמל תרמית, דיור ושירותים קהילתיים ובתעשייה. מאפיינים ייחודיים של מכשירי מדידה כאלה הם: מיקום ציוד אלקטרוני במארז נפרד ומוגן היטב, נוכחות של הגנה מפני גישה לא מורשית, יישום של צגים גרפיים נוחים עם תאורה אחורית.
מד זרימה אלקטרומגנטי "ERSV VZLET" הוא כיום מכשיר המדידה הנפוץ ביותר בדיור ובשירותים קהילתיים. ישים לרישום זרימת הנפח של מים קרים וחמים כאחד.
מד הזרימה האלקטרומגנטי "RISE" מאופיין בהיעדר הפסדי לחץ בקטעים הנמדדים של הצינור, אין צורך בהתקנת מסננים נוספים. מידע על מחוונים יכול להיות מוצג על תדר, דופק או פלט לוגי, בהתאם לצרכי המשתמש. למד הזרימה "RISE ER" אלקטרומגנטי יש את הפונקציה של בקרה על ריקון הצינור. החיסרון היחסי היחיד של מערכות כאלה הוא הצורך בהתקנה על חלקים ישרים.
לסיכום
כפי שאתה יכול לראות, מד הזרימה האלקטרומגנטי הוא מכשיר מדידה מדויק ופונקציונלי במיוחד. הממירים העיקריים של מכשירים כאלה אינם מכילים אלמנטים הבולטים לתוך הצינור, חלקים בעלי מרקם והצרת פרופיל. תכונות אלה מספקות שגיאות מינימליות בקריאות. בין היתר, מתקנים אלקטרומגנטיים מאפשרים ניקוי ותחזוקה של צנרת ללא פירוק רכיבי המערכת.
