Il misuratore di portata elettromagnetico è uno strumento di misurazione del flusso basato sul principio di induzione elettromagnetica di Faraday e viene spesso utilizzato per misurare il flusso di liquidi o fanghi conduttivi. Il suo principio di funzionamento si basa principalmente sulla legge dell'induzione elettromagnetica e il processo specifico è il seguente:
1. **Principio dell'induzione elettromagnetica**:
Secondo la legge di induzione elettromagnetica di Faraday, quando un fluido conduttivo scorre attraverso un campo magnetico uniforme, le particelle cariche nel fluido genereranno una forza elettromotrice (cioè tensione indotta) sotto l'azione del campo magnetico. Questa forza elettromotrice è correlata a fattori quali la portata del fluido, l'intensità del campo magnetico e il diametro interno del tubo.
2. **Composizione strutturale**:
- **Magnete**: utilizzato per generare un campo magnetico costante.
- **Elettrodi**: situati su entrambi i lati del tubo del flussometro, utilizzati per misurare la tensione indotta generata nel fluido.
- **Pipeline**: Il tubo attraverso il quale passa il fluido, solitamente realizzato in materiale isolante per garantire che non influisca sul campo elettrico.
- **Elaboratore di segnale**: utilizzato per convertire la tensione indotta in un segnale di flusso.
3. **Processo di lavoro**:
- Il misuratore di portata elettromagnetico conduce corrente attraverso il fluido nel tubo e il magnete genera un campo magnetico perpendicolare alla direzione del flusso all'esterno del tubo dove scorre il fluido.
- Quando il fluido scorre attraverso il campo magnetico, secondo la legge di Faraday, le particelle cariche (come gli ioni) nel fluido vengono deviate sotto l'azione del campo magnetico, generando una forza elettromotrice. L'entità di questa forza elettromotrice è proporzionale alla portata del fluido.
- La forza elettromotrice del fluido viene ricevuta dall'elettrodo e trasmessa all'elaboratore di segnale attraverso il filo.
- L'elaboratore di segnale calcola la portata del fluido in base al segnale di tensione misurato e lo converte in un segnale digitale adatto alla visualizzazione o alla registrazione.
4. **Formula per il calcolo della portata**:
L'entità della forza elettromotrice (( E )) è proporzionale alla portata del fluido (( v )) e la formula è:
[
E = k cdot B cdot v cdot D
]
Dove:
- ( E ) è la tensione indotta.
- ( k ) è una costante.
- (B) è l'intensità del campo magnetico.
- ( v ) è la portata.
- ( D ) è il diametro interno del tubo.
Secondo questa formula, la portata (( Q )) può essere calcolata dalla tensione indotta.
5. **Vantaggi**:
- **Nessuna parte meccanica in movimento**: pertanto, la manutenzione è ridotta e la durata è lunga.
- **Ampia gamma di applicazioni**: può essere utilizzato per vari liquidi e fanghi conduttivi ed è ampiamente utilizzato nei settori chimico, nel trattamento delle acque reflue, nella lavorazione alimentare e in altri settori.
- **Alta precisione**: può fornire misurazioni del flusso ad alta precisione.
- **Non influenzato dalla densità, viscosità, ecc. del fluido**: È correlato solo alla portata e alla conduttività del fluido.
6. **Condizioni applicabili**:
- Il fluido deve essere conduttivo o avere una certa conduttività (come acqua, acido, alcali, fango, ecc.).
- La posizione di installazione del misuratore di portata deve garantire la stabilità del flusso del fluido ed evitare forti turbolenze e vibrazioni.
In generale, il principio di funzionamento del misuratore di portata elettromagnetico è quello di calcolare la portata in base alla portata del fluido, all'intensità del campo magnetico della tubazione e alla forza elettromotrice attraverso la legge di induzione elettromagnetica di Faraday, che presenta i vantaggi di un'alta precisione e stabilità a lungo termine.
Quando si seleziona un misuratore di portata elettromagnetico, di solito è necessario determinare il modello appropriato in base ai seguenti parametri chiave. Questi parametri influiscono sulle prestazioni, sull'installazione e sui costi operativi del misuratore di portata. Di seguito sono riportati i parametri generali da considerare nella scelta di un misuratore di portata elettromagnetico:
1. **ID pipeline (dimensione pipeline)**
- **Intervallo diametro interno**: l'intervallo di misurazione del misuratore di portata elettromagnetico è solitamente correlato al diametro interno del tubo. Le dimensioni comuni dei tubi vanno da pochi millimetri a diversi metri.
- **Il diametro interno del misuratore di portata** deve corrispondere al diametro interno del tubo misurato per garantire che il fluido possa fluire stabilmente attraverso il sensore. Generalmente, per ottenere una misurazione stabile del flusso, viene selezionato un misuratore di portata elettromagnetico con diametro interno uguale o leggermente maggiore di quello del tubo.
2. **Intervallo di flusso**
- **Flusso massimo**: considerare il requisito di flusso massimo nell'applicazione. Quando si seleziona un misuratore di portata, il campo di misurazione del misuratore di portata deve coprire l'intero intervallo di variazione del flusso per garantire la precisione.
- **Flusso minimo**: la precisione di misurazione del flussometro elettromagnetico è scarsa in condizioni di flusso basso, quindi assicurarsi che il flussometro selezionato possa soddisfare i requisiti di flusso minimo.
3. **Intervallo di portata**
- **Intervallo di portata**: la portata è uno dei fattori chiave per la precisione della misurazione del misuratore di portata elettromagnetico. Diversi misuratori di portata hanno diversi intervalli di portata applicabili. In generale, il campo di portata dei misuratori di portata elettromagnetici è compreso all'incirca tra 0,3 m/s e 10 m/s. Selezionare l'intervallo di portata appropriato in base alle caratteristiche del fluido e alle effettive condizioni di flusso.
4. **Proprietà dei fluidi**
- **Conduttività**: i misuratori di portata elettromagnetici possono misurare solo fluidi conduttivi, quindi è necessario garantire che il fluido abbia una certa conduttività (come acqua, fango, acido, alcali, ecc.). La conduttività del fluido solitamente deve essere maggiore di 5 μS/cm.
- **Temperatura del fluido**: diversi tipi di misuratori di portata elettromagnetici hanno diversi intervalli di temperatura operativa applicabili. La temperatura operativa comune è compresa tra -20 ℃ e +150 ℃ e alcuni modelli speciali possono resistere a temperature più alte o più basse. Scegliere un flussometro adatto in base alla temperatura del fluido.
- **Pressione del fluido**: selezionare il flussometro in base alla pressione nelle condizioni di lavoro effettive per garantire che il flussometro non venga danneggiato durante il funzionamento. I campi di pressione comuni sono solitamente 6 bar, 16 bar o 40 bar.
5. **Posizione e metodo di installazione**
- **Metodo di installazione**: i misuratori di portata elettromagnetici vengono solitamente installati orizzontalmente o verticalmente. Per fluidi non viscosi è possibile selezionare l'installazione orizzontale; per fluidi con particelle solide si consiglia l'installazione verticale. Il metodo di installazione appropriato deve essere selezionato in base al layout della tubazione e alle proprietà del fluido.
- **Lunghezza della sezione del tubo dritto**: i misuratori di portata elettromagnetici hanno requisiti elevati di stabilità del flusso del fluido e solitamente richiedono una sezione del tubo dritto da 5 a 10 volte il diametro interno della tubazione prima e dopo il misuratore di portata per ridurre il disturbo della velocità del flusso causato da gomiti, valvole, ecc.
6. **Materiale dell'elettrodo e materiale di rivestimento**
- **Materiale dell'elettrodo**: il materiale dell'elettrodo deve essere selezionato in base alla corrosività del fluido. I materiali comuni includono acciaio inossidabile, titanio, platino, ecc. Per fluidi altamente corrosivi, vengono solitamente selezionati materiali con maggiore resistenza alla corrosione (come lega di titanio o platino).
- **Materiale di rivestimento**: Il materiale di rivestimento ha un'influenza importante sulla stabilità chimica del fluido e sulla durata del misuratore di portata. I materiali di rivestimento comuni includono gomma, politetrafluoroetilene (PTFE), ceramica, ecc. Per fluidi con diversa corrosività e temperatura, la scelta del materiale di rivestimento appropriato può migliorare la precisione della misurazione e prolungare la durata di servizio del misuratore di portata.
7. **Segnale di uscita**
- **Uscita segnale analogico**: l'uscita 4-20 mA è il metodo di uscita del segnale standard più comune, adatto alla maggior parte dei sistemi di automazione industriale.
- **Uscita del segnale a impulsi**: adatta per applicazioni che richiedono il conteggio degli impulsi, spesso utilizzata per l'accumulo di flusso, la trasmissione remota o il controllo del collegamento.
- **Uscita segnale digitale**: come Modbus RTU, Profibus, Hart e altre uscite di protocollo, adatte per la comunicazione dati e l'integrazione con altri dispositivi intelligenti (come PLC, DCS).
8. **Livello di protezione e condizioni ambientali**
- **Livello di protezione**: il misuratore di portata deve selezionare un livello di protezione adeguato in base all'ambiente di utilizzo. I livelli di protezione comuni sono IP65, IP67 e IP68. Selezionare un livello di protezione adeguato in base all'umidità, alla polvere e all'eventuale esposizione all'esterno nell'ambiente di applicazione.
- **Tipo antideflagrante**: in ambienti esplosivi (come l'industria petrolchimica), potrebbe essere necessario scegliere un misuratore di portata elettromagnetico antideflagrante.
9. **Metodo di alimentazione**
- **Requisiti di alimentazione**: A seconda delle condizioni di alimentazione in loco, il misuratore di portata elettromagnetico può essere alimentato da corrente alternata (CA) o corrente continua (CC). I requisiti di alimentazione comuni sono 24 V CC o 110/220 V CA.
- **Versione a basso consumo**: per installazioni remote o luoghi senza alimentazione stabile, puoi scegliere una versione a basso consumo o un modello ad energia solare.
Principi di misurazione
Il principio di misurazione del misuratore di portata elettromagnetico si basa sulla legge di induzione elettromagnetica di Farady. Il sensore è composto principalmente da un tubo di misura con rivestimento isolato, una coppia di elettrodi installati mediante penetrazione della parete del tubo di misura, una coppia di bobine e un nucleo di ferro per produrre un campo magnetico di lavoro. Quando il fluido conduttivo scorre attraverso il tubo di misurazione del sensore, sugli elettrodi verrà indotto il segnale di tensione direttamente proporzionale alla velocità media del flusso del fluido. Il segnale viene amplificato e trattato dal trasmettitore per realizzare varie funzioni di visualizzazione.
Schema del circuito del convertitore
I convertitori forniscono una corrente eccitante stabile alla bobina nel sensore dei misuratori di portata elettronici per ottenere la costante B e amplificano la forza elettromotrice e la convertono in segnali standard di corrente o frequenza in modo che i segnali possano essere utilizzati per la visualizzazione, il controllo e l'elaborazione. Lo schema del circuito del convertitore è mostrato in Fig. 2.1.
Tabella del menu di impostazione dei parametri
Il menu di impostazione del convertitore è composto da 45 voci. Molti di essi vengono impostati dal produttore prima della spedizione. Non è necessario cambiarli al momento della richiesta. Ce ne sono solo alcuni che devono essere impostati dall'utente in base all'applicazione. Le voci del menu sono elencate nella tabella seguente:
Articolo n. | Visualizzazione del menu | Metodo di impostazione | Livello della password | Intervallo di valori |
1 | Lingua | Opzione | 1 | Cinese/inglese |
2 | Dimensioni del sensore | Opzione | 1 | 3-3000 mm |
3 | Intervallo di flusso | Modificare | 1 | 0-99999 |
4 | Chg. Auto Rng | Opzione | 1 | ACCESO/SPENTO |
5 | Smorzamento | Opzione | 1 | 0 - 100 s |
6 | Dir. flusso | Opzione | 1 | Avanti/Ris |
7 | Flusso zero | Modificare | 1 | +/-0,000 |
8 | Taglio LF | Modificare | 1 | 0 - 99% |
9 | Abilitazione taglio | Opzione | 1 | ACCESO/SPENTO |
10 | Tasso di cambio | Modificare | 1 | 0 - 30% |
11 | Tempo limite | Modificare | 1 | 0 - 20 secondi |
12 | Unità totale | Opzione | 1 | 0,0001 l - 1 m3 |
13 | Densità di flusso | Modificare | 1 | 0,0000 - 3,9999 |
14 | Tipo corrente | Opzione | 1 | 4-20 mA/0-10 mA |
15 | Uscita a impulsi | Opzione | 1 | Frq/Impuls |
16 | Fattore di impulso | Opzione | 1 | 0,001 l - 1 m3 |
17 | Frequenza massima | Modificare | 1 | 1 - 5999 Hz |
18 | Indirizzo di comunicazione | Modificare | 1 | 0 - 99 |
19 | Baudrate | Opzione | 1 | 600 - 14400 |
20 | EmpPipe Det. | Opzione | 1 | ACCESO/SPENTO |
21 | EmpPipe Alm | Modificare | 1 | 200,0 KΩ |
22 | Ciao ALM Enble | Opzione | 1 | ACCESO/SPENTO |
23 | Ciao Alm Limit | Modificare | 1 | 000,0 - 199,9% |
24 | Lo Alm Enble | Opzione | 1 | ACCESO/SPENTO |
25 | Limite Lo Alm | Modificare | 1 | 000,0 - 199,9% |
26 | RevMeas.Enbl | Opzione | 1 | ACCESO/SPENTO |
27 | S/N del sensore | Modificare | 2 | 000000000000-999999999999 |
28 | Fatto del sensore. | Modificare | 2 | 0,0000 - 3,9999 |
29 | Modalità campo | Opzione | 2 | Modalità 1,2,3 |
30 | Moltiplicando | Modificare | 2 | 0,0000 - 3,9999 |
31 | F. Insieme totale | Modificare | 3 | 0000000000 - 9999999999 |
32 | R.Imposta totale | Modificare | 3 | 0000000000 - 9999999999 |
33 | Controllo ingresso | Opzione | 3 | Disabilita/Arresta Tot/Azzera Tot |
34 | Clr Totaliz | Password | 3 | 00000 - 59999 |
35 | Clr Totale Chiave | Modificare | 3 | 00000 - 59999 |
36 | Data –a/m/g * | Modificare | 3 | 31/12/99 |
37 | Tempo-h/m/s * | Modificare | 3 | 23/59/59 |
38 | Parola d'ordine L1 | Modificare | 3 | 0000 - 9999 |
39 | Parola d'ordine L2 | Modificare | 3 | 0000 - 9999 |
40 | Parola d'ordine L3 | Modificare | 3 | 0000 - 9999 |
41 | Zero attuale | Modificare | 4 | 0,0000 - 1,9999 |
42 | Corrente massima | Modificare | 4 | 0,0000 - 3,9999 |
43 | Fattore contatore | Modificare | 4 | 0,0000 - 3,9999 |
44 | Converti S/N | Modificare | 4 | 0000000000-9999999999 |
45 | Ripristino sistema | Password | 4 |
Applicazione dello scenario:
Domande frequenti
1. D: Quali informazioni è necessario fornire per scegliere il modello adatto?
A: Campo di applicazione, Pressione nominale, Temperatura media e media, Alimentazione, Uscita,
Intervallo di flusso, precisione, connessione e altri parametri.
2. Q: Sei una società commerciale o un produttore?
R: Siamo un produttore approvato ISO specializzato in strumenti di misurazione del livello e del flusso.
Sono disponibili servizi OEM e ODM. Benvenuti a farci visita in Cina.
3. Q: Qual è il tuo MOQ?
A: Per iniziare la nostra cooperazione, l'ordine del campione è accettabile.
4. Q: Qual è la data di consegna del misuratore di portata diesel dell'olio combustibile intelligente Mini Micro Turbine?
R: La data di consegna è di circa 3-15 giorni lavorativi dal ricevimento del pagamento.
5. Q: Quali sono i termini di pagamento?
R: Supportiamo T/T, PayPal, Western Union.
Per gli ordini di produzione di massa, è previsto un deposito anticipato del 30% e un saldo del 70% prima della spedizione.
6. D: Avete una garanzia per il flussometro?
R: Sì, abbiamo la garanzia di 12 mesi.
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