Elektromagnetische flowmeters: werkingsprincipe, voordelen, selectie en probleemoplossing

Flowmeting speelt een cruciale rol in moderne industriële processen. Van de vele stroommeettechnologieën die momenteel op de markt beschikbaar zijn, is de elektromagnetische stroommeter (vaak mag-meter genoemd) een van de meest gebruikte instrumenten voor het meten van geleidende vloeistoffen.

Wat is een elektromagnetische flowmeter?

A magnetische stroommetermeet de stroomsnelheid van geleidende vloeistoffen met behulp van de wet van Faraday van elektromagnetische inductie. Wanneer een geleidende vloeistof door een magnetisch veld stroomt, wordt een spanning geïnduceerd die evenredig is met de stroomsnelheid.

Basisstructuur

Een typische elektromagnetische flowmeter bestaat uit een stromingsbuis (bekleed met isolatiemateriaal), elektroden (om geïnduceerde spanning te detecteren), magnetische veldspoelen, signaalomvormer / zender.

Wanneer geleidende vloeistof door het magnetische veld stroomt, wordt een spanningssignaal gegenereerd en gedetecteerd door elektroden. De zender zet dit signaal vervolgens om in een debietuitvoer.

Voordelen van elektromagnetische flowmeters

Elektromagnetische flowmeters bieden verschillende grote voordelen bij industriële metingen.

Laag energieverbruik

Mag-meters vereisen doorgaans een laag bedrijfsvermogen, waardoor ze efficiënt zijn voor langdurig gebruik.

Geschikt voor moeilijke media

Ze kunnen drinkwater, vuile vloeistoffen, corrosieve vloeistoffen, slurries of zelfs vloeibare-vaste mengsels meten.

Bijvoorbeeld afvalwater, pulpslurry, mijnbouwslurry en chemische vloeistoffen.

Niet beïnvloed door vloeistofeigenschappen

Binnen een bepaald geleidbaarheidsbereik wordt de meting niet beïnvloed door:

• Temperatuur
• Viscositeit
• Dikte
• Druk

Dit maakt ze zeer betrouwbaar in complexe industriële omgevingen.

Groot meetbereik

Elektromagnetische flowmeters hebben een zeer grote turndown-ratio:

Typisch bereik: 100:1

Sommige uitvoeringen: tot 1000:1

Snelle reactie

Omdat er geen bewegende delen zijn, hebben mag-meters:

• Geen mechanische traagheid
• Snelle reactie
• Mogelijkheid om pulserende stroom te meten
• Mogelijkheid om voorwaartse en achterwaartse stroom te meten
• Extreem breed maatbereik

Industriële elektromagnetische flowmeters kunnen buisdiameters van DN10-DN3000 mm bestrijken. Dit maakt ze geschikt voor zowel laboratoriumtoepassingen als grote gemeentelijke leidingen.

Nadelen van magnetische flowmeters

Ondanks hun voordelen hebben elektromagnetische flowmeters ook verschillende beperkingen.

Ze kunnen niet-geleidende vloeistoffen, gassen, stoom of vloeistoffen met grote hoeveelheden gas meten. Ze kunnen ook geen vloeistoffen met een zeer lage geleidbaarheid meten, zoals aardolieproducten en organische oplosmiddelen.

Bovendien zijn standaard mag-meters, vanwege de beperkingen van de voeringmaterialen en elektrische isolatie, niet geschikt voor vloeistoffen met zeer hoge- temperaturen of extreem lage- omgevingen. Lage temperaturen kunnen condensatie of vorst veroorzaken, wat de isolatie kan beschadigen.

Bedrijfsomstandigheden en installatievereisten

Om een ​​nauwkeurige meting te garanderen, moet aan de volgende voorwaarden worden voldaan:

Het magnetische veld moet stabiel en gelijkmatig verdeeld zijn.

Het vloeistofsnelheidsprofiel moet asymmetrisch zijn.

De vloeistof moet niet-magnetisch zijn en een uniforme geleidbaarheid hebben

De meetbuis moet volledig gevuld zijn met vloeistof (tenzij er sprake is van een gedeeltelijk gevuld leidingontwerp).

De vloeistof moet hetzelfde elektrische potentieel hebben als aarde, dus een goede aarding is vereist.

Veelvoorkomende fouten en probleemoplossing

1. Installatieproblemen

Veel storingen treden op als gevolg van onjuiste installatie.

Typische fouten zijn onder meer:

Het installeren van de sensor op het hoogste punt van een pijpleiding waar lucht zich ophoopt

Installatie op neerwaartse verticale leidingen, waardoor de leidingen leeg kunnen lopen

Gebrek aan tegendruk, waardoor de leiding niet vol blijft

Deze problemen leiden tot onstabiele of onnauwkeurige metingen.

2. Omgevingsinterferentie

Veel voorkomende interferentiebronnen zijn onder meer:

• Zwerfstromen in pijpleidingen
• Sterke elektromagnetische golven
• Magnetische velden van grote motoren

Oplossingen zijn onder meer:

• Onafhankelijke aarding
• Elektrische isolatie tussen sensor en pijpleiding
• Afgeschermde signaalkabels

3. Bliksemschade

Bliksem kan hoge spanningspieken veroorzaken door:

• Elektriciteitsleidingen
• Excitatiespoelen
• Signaal kabels

Een goede overspanningsbeveiliging en aarding zijn noodzakelijk.

4. Veranderingen in het milieu

Soms werkt een flowmeter correct tijdens de inbedrijfstelling, maar vertoont deze later onstabiele signalen als gevolg van omgevingsveranderingen, zoals:

• Laswerkzaamheden in de buurt
• Nieuw geïnstalleerde transformatoren
• Nieuwe elektrische apparatuur

Deze kunnen onverwachte interferentie veroorzaken.

Belangrijkste soorten elektromagnetische flowmeters

Elektromagnetische flowmeters kunnen op verschillende manieren worden geclassificeerd.

Op structuur

Integraaltype: sensor en zender zijn geïntegreerd.

Afstandsbediening (split-type): sensor en zender worden afzonderlijk geïnstalleerd.

Volgens installatiemethode

Flensaansluiting

Schroefdraadverbinding

Klemaansluiting

Wafer (sandwich) type

Door voeding en communicatie

RS485-communicatie

GPRS-transmissie op afstand

Werking op batterijen-

Sommige modellen integreren ook drukbewaking en datacommunicatie op afstand

Typische toepassingsbereiken

Grote diameter (300 mm – 1000 mm)

Hoofdzakelijk gebruikt bij:

Gemeentelijke watervoorziening

Afvoersystemen

Waterzuiveringsinstallaties

Middelgrote diameter (50 mm – 250 mm)

Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer:

Pulp en zwarte drank in papierfabrieken

Mijnbouw slurry

Kolenslurry in kolenbereidingsinstallaties

Corrosieve vloeistoffen in chemische fabrieken

Koelwater van de hoogoven

Hydraulische kolentransportpijpleidingen

Kleine diameter (< 50 mm)

Gebruikt in industrieën die hygiënische omstandigheden vereisen:

Farmaceutische industrie

Voedselverwerking

Biotechnologie

Laboratoriumtoepassingen

Hoe u de juiste elektromagnetische flowmeter selecteert

Bij het selecteren van een elektromagnetische flowmeter moet rekening worden gehouden met verschillende belangrijke parameters.

Belangrijkste selectiefactoren

• Gemeten medium
• Pijpdiameter
• Temperatuur
• Druk
• Stroombereik
• Voeding
• Uitgangssignaal
• Installatiemethode

Snelle selectiegids

Waarom elektromagnetische flowmeters op grote schaal worden gebruikt

Elektromagnetische flowmeters zijn essentiële instrumenten geworden in veel industrieën, waaronder:

• Industriële procesbeheersing
• Energiemeting
• Milieumonitoring
• Transportsystemen
• Farmaceutische productie
• Wetenschappelijk onderzoek
• Oceanografische observatie
• Monitoring van rivieren en meren

Hun betrouwbaarheid, weinig onderhoud en het vermogen om moeilijke vloeistoffen te meten, maken ze tot een van de belangrijkste flowmeettechnologieën in de moderne industrie.

Conclusie

Wanneer ze op de juiste manier worden geselecteerd en geïnstalleerd, kunnen elektromagnetische flowmeters een hoge nauwkeurigheid, minimaal onderhoud en uitstekende duurzaamheid bieden, waardoor ze de voorkeur verdienen voor moderne industriële flowmetingen.

Neem VANDAAG contact met ons op voor professionele modelselectie en installatiebegeleiding.