Elektromagnetinis srauto matuoklis yra technologinis prietaisas, plačiai naudojamas aušinimo skysčio srautui matuoti, skystų ir dujinių medžiagų veikimui matuoti. Neabejotini tokių sistemų pranašumai yra šie: projekto įgyvendinimas naudojant minimalų mechaninių elementų skaičių, hidrodinaminio atsparumo nebuvimas, didžiausias įrašymo rodiklių tikslumas.
Elektromagnetinis srauto matuoklis – veikimo principas
Šios kategorijos įrenginiuose yra laidininkai, kuriuose dėl magnetinio lauko susikirtimo su jėgos linijomis susidaro elektrovaros jėga. Laidininke susidariusios srovės kryptis yra statmena magnetinio lauko krypčiai. Šis modelis yra visiškai atskleistas vadinamajame Faradėjaus dėsnyje, kuris paaiškina elektromagnetinės indukcijos principą.
Pakeitus laidininką skysčio srautu, kuris praleidžia elektrą, gaunama grandinės schema, pagal kurią jis faktiškai veikiaelektromagnetinis srauto matuoklis. Tokiuose įrenginiuose gali būti nuolatiniai arba elektriniai magnetai, maitinami kintamąja srove.
Srauto matuoklio matavimo zonoje yra vamzdis, pagamintas iš nemagnetinės nelaidžios medžiagos. Dažnai ši zona yra aprūpinta izoliaciniais įdėklais iš inertinio plastiko. Tokių elementų naudojimas padeda gauti tiksliausius rodmenis matuojant darbo aplinkos charakteristikas.
Veiklos sritys
Kokiose srityse naudojamas elektromagnetinis srauto matuoklis? Tokie įrenginiai plačiausiai naudojami energijos ir vandens išteklių apskaitos srityje. Visų pirma, tokie įrenginiai naudojami šildymo sistemų išdėstymui.
Šiuo metu elektromagnetinis srauto matuoklis plačiai naudojamas biochemijos, metalurgijos ir maisto pramonėje. Statybos organizacijos, rūdos perdirbimo įmonės, medicinos įstaigos naudojasi šios kategorijos prietaisais.
Elektromagnetinis srauto matuoklis yra būtinas organizuojant automatines darbo terpės srauto valdymo sistemas, kur pagrindinį vaidmenį atlieka indikatorių matavimo vėlavimo laipsnis. Prietaisas naudojamas stebint greitai kintančius skystų ir dujinių medžiagų srautus.
Metrologinės klaidos
Kaip rodo ilgametė matavimo priemonių su pastoviu magnetiniu lauku praktika, jų vidutinė paklaidayra apie 1–2,5 proc. Nurodytas minusas tampa pastebimas matuojant mažai pulsuojančių terpių rodiklius. Tokiu atveju dažnai atsiranda papildomų klaidų, kurių priežastis yra elektrodų poliarizacija, kuri atsispindi įrenginio keitiklio varžos pokytyje.
Sumažinti metrologinių paklaidų procentą srauto matuokliuose su pastoviu magnetiniu lauku palengvina projektuojant kalomelio ir anglies elektrodus arba laidininkus su platinos ir tantalo danga.
Kalbant apie įrenginius su kintamu magnetiniu lauku, elektrodų poliarizacija nėra, todėl rodmenys gali būti klaidingi. Tačiau tokie įrenginiai turi kitų efektų, kurie iškraipo signalą:
- Transformatoriaus efektas – kai skystis praeina per laidininkus, kurie formuoja posūkius, jungiamieji laidai ir elektrodai suformuoja transformatoriaus elektrovaros jėgą. Norint kompensuoti šį veiksmą, į srauto matuoklių su kintamuoju magnetiniu lauku matavimo grandinę įvedami magnetai su pastovia įjungiama srove arba kompensacinės grandinės.
- Talpinis efektas – atsiranda dėl didelio potencialų skirtumo tarp jungiamųjų laidų ir sistemos, atsakingos už magnetinio lauko susidarymą. Klaidos šiuo atveju kompensuojamos kruopščiai ekranuojant sistemos elementus.
Elektromagnetinių srauto matuoklių tikrinimas
Kaip atliekama elektromagnetinių debitmačių patikra?Tiksliausias metodas čia yra statinis svėrimas (masės metodas). Jo įgyvendinimui naudojamos pavyzdinės svarstyklės ir uždarymo vožtuvas, kuris veikia start-stop režimu.
Darbo metu grynoji darbinio skysčio masė nustatoma pagal indo masės matavimą prieš ir po užpildymo, kai terpė tam tikrą laiką praeina per srauto matuoklį.
Patikrinimo metodo pranašumai yra šie:
- normalizuotų srauto indikatorių matavimo tikslumas;
- galimybė koreliuoti rezultatus su reikšmėmis, atitinkančiomis valstybės standartus;
- galimybė patikrinti srauto matuoklį, kuris veikia su karštais skysčiais;
- procesų automatizavimas.
Srauto matuoklių tipai
Be elektromagnetinių srauto matuoklių, yra daugybė kitų prietaisų, skirtų vamzdynais einančių darbinių terpių charakteristikoms matuoti. Šiuo metu, remiantis veikimo principu, išskiriamos šios įrenginių grupės:
- terminis;
- ultragarsas;
- vortex;
- Coriolis;
- mechaninis;
- mikro srauto matuokliai.
Toliau trumpai apžvelgsime kiekvieno tipo elektromagnetinių srauto matuoklių ypatybes.
Šilumos skaitikliai
Veikimo principas pagrįstas vietiniu darbinio skysčio savybių pokyčiu, pvz., srauto temperatūra, o po to matuojant indikatorius atokioje vietoje nuo smūgio vietos. Nurodytametodas padeda apskaičiuoti vidutinį medžiagos judėjimo laidžiais takais greitį.
Panašiai gali būti keičiamos ir kitos medžiagos savybės, pavyzdžiui, cheminė sudėtis. Tačiau daugeliu atvejų toks požiūris yra nepriimtinas, dažniausiai kai reikia operuoti srauto matuoklius gydymo įstaigose.
Ultragarsiniai debitmačiai
Šio tipo prietaisų veikimas pagrįstas garso bangų gebėjimu sklisti judančioje terpėje. Nustačius ultragarso atsiradimo š altinį ir jo imtuvą, galima spręsti apie darbinės terpės srautą pagal bangos judėjimo tam tikrame segmente rodiklius.
Sūkuriniai matuokliai
Šio plano įrenginiuose pagrindinis funkcinis elementas yra sferinis arba disko formos taikinys. Dalis tvirtinama ant fiksuoto elastinio troso. Eidamas per sistemą, darbinės terpės srautas veikia taikinį, dėl kurio jis pasislenka. Tai savo ruožtu sukelia laido deformaciją, kurios pakitimai fiksuojami specialiais tempimo matuokliais. Gauta informacija prisideda prie sprendimų dėl medžiagos tėkmės krypties ir greičio formavimo.
Koriolio matuokliai
Struktūriškai tokius įrenginius sudaro vamzdis, kurį veikia išorinis generatorius. Jei sistemoje nėra skysčio, vibracijos vienu metu pagreitina visas vamzdžio dalis. Kai skystis praeina pro jį, veikia vadinamoji Koriolio jėga, kurinukreipti priešingomis kryptimis medžiagos įleidimo ir išleidimo srautams. Dėl to pasikeičia laidžiojo vamzdžio vibracijos fazė ir galima nustatyti reikiamus indikatorius.
Mikro srauto matuokliai
Šiai matavimo prietaisų kategorijai priklauso srauto matuokliai, kurie išsiskiria miniatiūrine konstrukcija. Konkretaus įrenginio matmenys nustatomi pagal jo taikymo sritį. Tokie prietaisai atitinka medicinos įstaigų ir chemijos gamybos įmonių poreikius.
Pagal veikimo principą kiekvienas miniatiūrinis prietaisas yra įprastas srauto matuoklis – elektromagnetinis matuoklis. Tačiau dėl galimybės veikti ankštomis sąlygomis tokių įrenginių kaina yra daug didesnė.
Mechaniniai debitmačiai
Šiai grupei priklauso įrenginiai, kurių struktūroje nėra elektroninių elementų. Srauto greitis čia matuojamas pagal terpės poveikį mechaninėms turbinoms.
Nepaisant prieinamos tokių srauto matuoklių kainos, jų tikslumas palieka daug norimų rezultatų. Kitas trūkumas yra judančių dalių naudojimas, kuris gali tapti kliūtimi dujinių ar skystų medžiagų judėjimui. Tačiau, nepaisant nurodyto minuso, mechaniniai srauto matuokliai plačiai naudojami buitinėmis sąlygomis, kai reikia atsižvelgti į vandens suvartojimą.
Elektromagnetiniai srauto matuokliai – įprasti modeliai
Pažiūrėkimepaklausūs elektromagnetiniai debitmačiai, kurių paklausa yra didžiausia vidaus rinkoje.
Elektromagnetinis srauto matuoklis „PREM“skirtas elektrai laidžių skystų medžiagų tūriui ir srautui matuoti. Rodmenys rodomi išoriniuose įrenginiuose, patogiuose vartotojui registruoti. Tokie prietaisai tinka eksploatuoti dideliuose pramoniniuose kompleksuose, naudojami būsto ir komunalinėms paslaugoms aptarnauti (kaip vandens ir šilumos energijos apskaitos sistemų dalis).
Elektromagnetinis srauto matuoklis „Promag“tinka registruoti aukštos temperatūros darbo aplinką. Tai sudėtingas funkcinis elektroninis įrenginys. Naudojama daugiausia kaip modulinių konstrukcijų dalis diegiant aukštųjų technologijų procesus pramonės srityse.
„Peterflow“yra elektromagnetinis srauto matuoklis, skirtas registruoti vamzdynu judančių skysčių tūrį ir tūrį. Šio prekės ženklo prietaisai yra paklausūs šiluminės energetikos, būsto ir komunalinių paslaugų srityje bei pramonėje. Tokių matavimo prietaisų skiriamieji bruožai yra šie: elektroninės įrangos įdėjimas į atskirą, gerai apsaugotą korpusą, apsauga nuo neteisėtos prieigos, patogus apšviestas grafinis ekranas.
Elektromagnetinis srauto matuoklis „ERSV VZLET“šiuo metu yra labiausiai paplitęs apskaitos prietaisas būsto ir komunalinėse paslaugose. Taikoma š alto ir karšto vandens tūriniam srautui registruoti.
Elektromagnetinis srauto matuoklis "RISE" pasižymi tuo, kad išmatuotose dujotiekio atkarpose nėra slėgio nuostolių, nereikia montuoti papildomų filtrų. Informacija apie indikatorius gali būti rodoma dažniu, impulsu arba loginiu išėjimu, priklausomai nuo vartotojo poreikių. Srauto matuoklis "RISE ER" elektromagnetinis turi funkciją kontroliuoti dujotiekio ištuštinimą. Vienintelis palyginamas tokių sistemų trūkumas yra būtinybė montuoti tiesiose atkarpose.
Pabaigoje
Kaip matote, elektromagnetinis srauto matuoklis yra itin tikslus, funkcionalus matavimo prietaisas. Tokių prietaisų pirminiuose keitikliuose nėra į vamzdyną išsikišusių elementų, tekstūruotų dalių ir profilio susiaurėjimo. Šios funkcijos užtikrina minimalias rodmenų klaidas. Be kita ko, elektromagnetiniai įrenginiai leidžia valyti ir prižiūrėti vamzdynus neišardant sistemos elementų.
