SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS LTD.
Ապրանքի կատեգորիա

Մեդիայի կողմից
Հոսքի հաշվիչ
Մակարդակի չափիչ

Ի՞նչ է էլեկտրամագնիսական հոսքի չափիչը։


Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերի պատմական զարգացումը

 Electromagnetic Flow Meters

Ֆարադեյը հայտնաբերեց շարժվող հեղուկի մագնիսական դաշտում ինդուկցված էլեկտրաշարժիչ ուժի հնարավորությունը 1832 թվականին, սակայն միայն 1930 թվականին Ուիլյամսը հայտնեց հոսքաչափի նման առաջին բաղադրիչի մասին։ Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերի ամենավաղ իրական զարգացումը տեղի է ունեցել բժշկական ոլորտում, և Քոլինի (1936, 1941) կողմից առաջարկված գաղափարներից շատերն այժմ դարձել են ստանդարտ պրակտիկա։ 1941 թվականին Թյուրլեմանը առաջին անգամ ներկայացրեց ընդհանուր ապացույց, այս գլխում ավելի ուշ (տե՛ս Թյուրլեման, 1955 և Շերկլիֆ, 1962՝ ավելի շատ հիմքերի համար):
- 1950-ական թվականներին էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերի զարգացումը արդյունաբերության մեջ ուղեկցվեց հետևյալ կետերով.
- 1953 թվականին Նիդեռլանդներում Tobiflux հոսքաչափերը (Tobi, 1953) օգտագործվել են սոսնձվող սինթետիկ մետաքսի, ավազի, ջրի և թթվային խառնուրդի չափման համար։
- Ֆոքսբորոյին արտոնագրային իրավունքներ են շնորհվել 1952 թվականին։
- Առաջին առևտրային գործիքը հայտնվեց 1954 թվականին (Բոլս և Բրաուն, 1959):
- Կիրառումը միջուկային ռեակտորներում;
- Առնչվող աշխատանքը, որը հանգեցրեց Ջ.Ա. Շերկլիֆի կարևոր գրքի հրատարակմանը (1962):

Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափի սկզբունքը

Principle of electromagnetic flow meter

Մենք սկսում ենք մագնիսական դաշտում շարժվող հաղորդչի պարզ ինդուկցիայով։ Ինչպես ցույց է տրված նկար 1-ում, պղնձե մետաղալարը, որը կտրում է մշտական մագնիս, առաջացնում է մագնիսական ինդուկցիայի գծեր։ Պղնձե մետաղալարը շարժվում է V արագությամբ՝ մագնիսական ինդուկցիայի գծին և պղնձե մետաղալարի երկարությանը ուղղահայաց ուղղությամբ, այդպիսով պղնձե մետաղալարի երկու ծայրերում առաջացնելով BlV մեծության էլեկտրաշարժիչ ուժ, որտեղ l-ը պղնձե մետաղալարի երկարությունն է, իսկ B-ն՝ մագնիսական ինդուկցիայի ինտենսիվությունը։

a wire moves in a magnetic field
Նկար 1. Երբ լարը շարժվում է մագնիսական դաշտում, նրա երկու ծայրերում առաջանում է պոտենցիալների տարբերություն։

Նկար 2-ը ցույց է տալիս էլեկտրամագնիսական հոսքաչափի հիմնական բնութագրերը: Հեղուկը անցնում է շրջանաձև հատույթով խողովակաշարով, որը սովորաբար մագնիսական դաշտով է, որը առաջանում է ուղղահայաց՝ խողովակաշարով անցնող փոփոխական հոսանքի միջոցով: Որպեսզի մագնիսական դաշտը կարողանա անցնել խողովակաշարով, խողովակաշարն ինքը պետք է պատրաստված լինի ոչ մագնիսական նյութից: Նկարից կարող ենք պատկերացնել, որ խողովակաշարի երկու էլեկտրոդները միացնող հեղուկային լարը նման է պղնձե լարի, որը կտրում է մագնիսական ինդուկցիոն գծերը տարբեր արագություններով, այդպիսով առաջացնելով էլեկտրաշարժիչ ուժ երկու ծայրերում: Կարճ միացումներից խուսափելու համար խողովակաշարը պատված է մեկուսիչ նյութով: Հեղուկի լարումը չափվում է խողովակի պատին տեղադրված էլեկտրոդների միջոցով:

a wire moves in a magnetic field
Նկար 2. Պարզ էլեկտրամագնիսական հոսքաչափ
Three wires move at different speeds in a magnetic field
Նկար 3. Երեք լարերը շարժվում են տարբեր արագություններով մագնիսական դաշտում՝ անհավասար տարածական բաշխմամբ։

Ինչպես ցույց է տրված նկար 3-ում, ենթադրելով, որ մագնիսական դաշտում շարժվում է մեկից ավելի լար։ P լարը շարժվում է V արագությամբ ուժեղ մագնիսական դաշտի B տիրույթում, Q լարը շարժվում է V/2 արագությամբ նույն տիրույթում, իսկ R լարը շարժվում է V արագությամբ համեմատաբար թույլ մագնիսական դաշտի B/4 տիրույթում։ Նրանց առաջացրած մագնիսական ինդուկցիայի ինտենսիվությունը տարբերվում է միմյանցից։

P: ΔU p =BIV
Q: ΔU q =BIV/2
R: Δ U R = BIV/4

Եթե այս լարերը միացված լինեն իրար, կառաջանա հոսանք, սակայն պոտենցիալների տարբերության պատճառով Δ-ն կնվազի օհմական կորուստների պատճառով։ Նույն քննարկումը վերադառնալով նկար 2-ին, կստանանք բարդ պոտենցիալների դիագրամ և ցիկլիկ հոսանք։ Այս ակնհայտ բարդությանը չնայած, հոսքաչափերի գործնական կիրառման հավասարումը դեռևս շատ պարզ է տարբեր իրավիճակներում։ Էլեկտրոդների միջև ինդուկցված լարումը հետևյալն է.

ΔU EE = BDV m

Դրանց թվում՝ B-ն մագնիսական ինդուկցիայի ինտենսիվությունն է, միավոր T, D-ն՝ խողովակաշարի տրամագիծը, միավոր m, V մ։
-ն խողովակաշարում հոսքի միջին արագությունն է, միավոր մ/վ։ Այս հոսքաչափի հիմնական հավասարումն օգտագործվում է հետևյալ պայմաններում՝
·Մագնիսական դաշտը միատարր է։
· Հեղուկների արագությունների բաշխումը առանցքային սիմետրիկ է։
Ժամանակակից նախագծման մեջ դժվար է բավարարել վերը նշված պայմանները։ Հետևաբար, նախագծումը զարգացել է այնպես, որ հնարավորինս նվազագույնի հասցվի հեղուկի արագության բաշխման ազդեցությունը ելքային ազդանշանի վրա՝ միաժամանակ հեռու գտնվելով միատարր ուժեղ մագնիսական դաշտից։

Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափի կծկումներ

Նկար 4-ը ցույց է տալիս արդյունաբերական կետային էլեկտրոդային էլեկտրամագնիսական հոսքաչափի հիմնական բաղադրիչները: Արդյունաբերական հոսքաչափերը բաղկացած են երկու մասից՝ սենսորային միավոր (հիմնական բաղադրիչ) և փոխակերպիչ միավոր (երկրորդական բաղադրիչ):
Main components of industrial electromagnetic flowmeter
Նկար 4. Արդյունաբերական էլեկտրամագնիսական հոսքաչափի հիմնական բաղադրիչները

Զգացող մասը ներառում է մեկուսացված չափիչ խողովակ, եզրային միացում, մագնիսական դաշտ ստեղծող կծիկ և էլեկտրոդներ: Բացի այդ, սովորաբար տրամադրվում են միջոցներ մագնիսական դաշտին համեմատական հղման ազդանշաններ ստեղծելու համար: AC հոսանքի մատակարարման համակարգերի համար սովորաբար օգտագործվում են հոսանքի տրանսֆորմատորներ կամ հայտնաբերման կծիկներ. DC համակարգերի համար սովորաբար չափվում է հաստատուն ինդուկցված հոսանք:

Փոխակերպման մասը սովորաբար կոչվում է փոխարկիչ, որը գործում է հետևյալի համար.
1. Հեղուկային ազդանշանների ուժեղացում և մշակում։
2. Վերացնել թափառող էլեկտրաշարժիչ ուժը։
3. Համոզվեք, որ փոխարկիչը անզգայուն է լարման տատանումների և էլեկտրամագնիսական միջամտության նկատմամբ։
4. Համապատասխանում է անվտանգության մակարդակին։
5. Արդյունավետորեն շփվել օգտատիրոջ կառավարման համակարգչի հետ։

Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափի սենսորային միավոր (հիմնական բաղադրիչ)

Electromagnetic flow meter sensor part
Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափի սենսորի մաս

Մագնիսական դաշտի անցումն ապահովելու համար չափիչ խողովակը (տե՛ս նկար 5) սովորաբար ոչ մագնիսական է։ Դրա տրամագիծը կարող է լինել 2~3000 մմ, սովորական պահանջարկը 2 դյույմ չափի, 3 դյույմ չափի հոսքաչափ է, 4 դյույմ հոսքաչափ, 8 դյույմ հոսքաչափ և այլն։ Հոսքի միջակայքը, որի միջով այն կարող է անցնել, կարող է լինել 0~28500 մ³/ժ կամ ավելի բարձր։ Խողովակի ներքին մակերեսը մեկուսացված է՝ ազդանշանի կարճ միացումներից խուսափելու համար։ Էլեկտրոդները տեղադրված են տրամագծի երկու ծայրերում, և դրանց միացումը ուղղահայաց է մագնիսական ինդուկցիայի գծին։ Էլեկտրոդները սովորաբար շատ փոքր են (5~20 մմ տրամագծով) և երբեմն անվանում են կետային էլեկտրոդներ կամ կոճակային էլեկտրոդներ։ Որոշ նախագծերում կան նաև մեծ էլեկտրոդներ, որոնք կարող են ունենալ 90° աղեղ և տրամագծին մոտ երկարություն։

Աղյուսակ 1-ում ներկայացված են մի քանի տիպիկ մեկուսիչ նյութեր, որոնք հաճախ ձևավորվում են խողովակների հատվածների շուրջ և համակցվում են եզրային միացումների հետ: Հոսքի չափազանց արագությունը (4 մ/վ-ից բարձր) կարող է մաշվածություն առաջացնել, և կարող է օգտագործվել ծածկույթի պաշտպանություն (Գինեզի և Աննարումմո, 1994): Անցյալում հողանցման օղակներն օգտագործվում էին որպես հենակետեր՝ ծածկույթով կամ ոչ հաղորդիչ խողովակաշարերում էլեկտրոդներ չափելու համար: Որոշ նախագծերում հենակետային տախտակը կամ էլեկտրոդը կարող են չհենվել: Հեղուկի կողմից անցնող հոսանքի պատճառով այն կհոսի հողանցման միջոցով և կվնասի հոսանքը: Այս դեպքում սարքի պոտենցիալը կարող է լողալ, և սարքի անվտանգությունը կարող է ապահովվել մեկուսացման փոխարկիչի միջոցով:
Magnetic flow meter Test Tube
Նկար 5. Մագնիսական հոսքաչափի փորձարկման խողովակ

Table 1 Lining Materials and Their Temperature Limits (to be verified with the manufacturer)
Material Application Temperature limit/℃
Natural rubber Prevent wear and chemical substances. -20~70
Chloroprene rubber Under oil and grease conditions, it can effectively prevent wear and chemical corrosion. 0~100
Teflon Hard rubber Prevent adhesion and chemical corrosion. 0~90
Fluorocarbon Polyurethane Artificial rubber Slurry
Polyurethane Prevent wear and impact. -50~70
Polytetrafluoroethylene (PTFE) Wear resistant, chemical resistant,suitable for food. -50~200
Ceramic 99.9% alumina (Al₂O₃) and ceramic metal (Pt-Al₂O₃) electrodes,sintered together


Էլեկտրոդների նյութեր և նախագծում մագնիսաչափերում հեղուկի չափման համար

հեղուկ մագնիսական հոսքաչափի նախագծում

Էլեկտրոդը սովորաբար անցնում է խողովակաշարի ներքին ծածկույթով և շփվում հեղուկի հետ։ Էլեկտրոդը սովորաբար գնդաձև գլխիկով պտուտակ է, որն անցնում է ներքին ծածկույթի նյութի միջով և վերջապես միանում պտուտակին էլեկտրական լարով։ Էլեկտրոդների և հեղուկների միջև շփման պատճառով էլեկտրոդների նյութերը պետք է ուշադիր ընտրվեն։ Օգտագործվող նյութերից են ոչ մագնիսական չժանգոտվող պողպատը (քայքայիչ հեղուկներ), պլատինե-իրիդիումային համաձուլվածքը, Մոնելը, տանտալը, տիտանը, ցիրկոնիումը (քայքայիչ հեղուկների համար) և Հաստելոյ-Կինը։ Չժանգոտվող պողպատը նույնպես խորհուրդ է տրվում օգտագործել ցեխի չափման, ինչպես նաև կերամիկական ծածկույթի և էլեկտրոդների համակցությունների համար։

Էլեկտրոդներ մագնիսական հոսքաչափի համար թղթի զանգվածի արդյունաբերության մեջ

Ցելյուլոզային և այլ կիրառություններում թուղթը կամ այլ նյութերը կարող են բախվել էլեկտրոդներին և աղմուկ առաջացնել: Արտադրողի խոսքով՝ էլեկտրոդները ծակոտկեն կերամիկայով ծածկելը կարող է նվազեցնել այս ազդեցությունը: Անհրաժեշտ են շիլաքի հոսքաչափեր :

Էլեկտրոդների և հեղուկների միջև շփման պատճառով էլեկտրոդները մաքրելու համար օգտագործվել են տարբեր մեթոդներ։ Դրանք ներառում են՝
• Մաքրում (մակերեսը մաքրելու համար էլեկտրոդի կենտրոնով կարող է անցնել քերիչ կամ խոզանակ) (Ռոուզ և Վաս, 1995):
• Հալեցում (մյուս էլեկտրոնային միացումների անջատում և էլեկտրոդի մակերեսի վրա նստվածքների հեռացում բավականաչափ մեծ հոսանքով);
• Ուլտրաձայնային մաքրում (օգտագործելով ուլտրաձայնային ալիքներ՝ էլեկտրոդները տատանելու և տեղային կավիտացիա առաջացնելու համար՝ մաքրման նպատակներին հասնելու համար)։
• Շարժական էլեկտրոդներ;
• Գնդակի նման էլեկտրոդներ։

Մաքուր էլեկտրոդներ ընտրելու մեթոդը պետք է որոշվի նստվածքի բնութագրերի հիման վրա: Շատ դեպքերում էլեկտրոդները հակված են ինքնամաքրման. երբ հեղուկը անցնում է էլեկտրոդի միջով, նստվածքը սահմանափակվում է, և սարքի ներքին մակերեսի ծածկույթի հաղորդունակությունը կարող է ավելի ցածր լինել, քան հեղուկների մեծ մասի դեպքում: Ժամանակակից հաստատուն հոսանքի համակարգերում մուտքային դիմադրությունը կարող է բավականաչափ մեծ լինել՝ նստվածքի ազդեցությունը անտեսելու համար: Այնուամենայնիվ, բարձր դիմադրությունը կարող է ջերմային աղմուկ առաջացնել էլեկտրոդի ազդանշանում: Այսպիսով, չնայած բարձր դիմադրությունը նշանակում է համակարգված սխալի բացակայություն, սարքի կրկնելիությունը կնվազի:

Մագնիսական դաշտը սովորաբար առաջանում է մի շարք կծիկներով և միմյանց վրա դրված մագնիսական լծակներով։ Նախկինում դրա բնորոշ էներգիայի սպառումը կազմում էր 10~100 Վտ, բայց այժմ այն կարող է հասնել մինչև 0.5 Վտ-ի։ Երկարակյաց մարտկոցների օգտագործման շնորհիվ, ամենացածր էներգիայի սպառումը կարող է լինել շատ ավելի ցածր, քան 0.5 Վտ-ը։

AC գրգռման օգտագործման հետևանքով, էլեկտրոդային լարի և հեղուկի համակցությամբ ձևավորված օղակում փոփոխվող մագնիսական դաշտի պատճառով առաջանում է փոխադարձ ինդուկտիվության ազդանշան: Նկար 7-ը ցույց է տալիս վատ կազմաձևված լարը և փոփոխվող մագնիսական հոսքի հետ կապված ստացված տարածքը: Այս տարածքը պարտադիր չէ, որ շատ մեծ լինի՝ լուսացույցի հետ համեմատելի ազդանշան ստեղծելու համար: Դրա ազդանշանը օրթոգոնալ է (հոսքի ազդանշանից 90° փուլային տարբերությամբ), մոտավորապես օրթոգոնալ լարում ~2πfBA

Դրանց թվում f-ը հաճախականությունն է, B-ն՝ մագնիսական ինդուկցիայի ինտենսիվությունը, իսկ A-ն՝ մագնիսական դաշտի ուղղությամբ պրոյեկտված գործողության օղակի մակերեսը։ Օրինակ, եթե f-ը 50 Հց է, B-ն՝ 0.02 T, իսկ A-ն՝ 1 սմ2, ապա օրթոգոնալ լարումը մոտավորապես 0.6 մՎ է։ Սակայն, 0.1 մ տրամագծով խողովակաշարում 5 մ/վ արագությամբ շարժվելիս առաջացող ազդանշանը 10 մՎ է։ Օրթոգոնալ լարման փուլային անկյունը շեղվում է 90°-ով և սպառվում է որպես երկաթի կորուստ մագնիսական շղթայում, որը չի կարող նվազեցվել մեխանիկական նախագծմամբ կամ էլեկտրոնային շղթաներով։ Մշտական հոսանքի գրգռման կիրառումը կարող է լուծել այս խնդիրը՝ հոսքի ազդանշանը ուղղակիորեն չափելով, երբ մագնիսական դաշտը որոշակի ժամանակահատվածում մնում է անփոփոխ։ Սակայն կան նաև այլ խնդիրներ, որոնք պահանջում են մեծ լարում՝ կծիկի ինդուկտիվությունը արագ հաղթահարելու և մագնիսական դաշտ ստեղծելու, ապա հոսքի չափման կայունությունը պահպանելու համար։

Բաղադրիչի տեղադրումը չպետք է հանգեցնի խողովակաշարի ճնշման գերազանցմանը, և պետք է ապահովվի, որ խողովակաշարը լցված լինի հեղուկով: Սովորաբար, չափիչ խողովակի հատվածը տեղադրելիս էլեկտրոդի միացումը պետք է լինի հորիզոնական հարթության վրա՝ խողովակաշարի վերին մասում փուչիկների առաջացման դեպքում էլեկտրոդի կարճ միացումից խուսափելու համար:

Չափիչ խողովակների մեծ մասը պատրաստված է չժանգոտվող պողպատից, որը թույլ է տալիս մագնիսական դաշտերի անցկացում: Սենսորի կողմից դիմանալի առավելագույն ճնշումը 1000 բար է:

Նախագծումը պետք է ներառի նաև կոշտ և վտանգավոր միջավայրերում օգտագործման տարբերակներ։

Magnetic field coil and yoke

Նկար 6. Մագնիսական դաշտի կծիկ և լուծ

Relationship between magnetic field and signal leads
Նկար 7. Մագնիսական դաշտի և ազդանշանային լարերի միջև կապը

Մանգետիկ հոսքաչափի փոխանցիչներ (երկրորդական բաղադրիչ)

Transmitters of electromagnetic flow meters
Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերի փոխանցիչներ

Այսօր էլեկտրամագնիսական հոսքի փոխանցիչների բազմաթիվ տեսակներ կարող են իրականացնել թվային հոսքաչափի պահանջվող գործառույթները: Օգտագործվող ամենաերկարատև կապի տեսակը 50 Հց կամ 60 Հց է: Դա պայմանավորված է նրանով, որ հիմնական սնուցման աղբյուրը 50 Հց կամ 60 Հց է, և այս հաճախականության դեպքում մագնիսական դաշտը և հոսքի ազդանշանները նույնպես ուժեղ են: Սակայն որոշ տարածված նոր նախագծեր օգտագործում են ցածր հաճախականության քառակուսի ալիքներ՝ տարբեր ռեժիմներով, ինչը հանգեցնում է օրթոգոնալ ազդանշանի թուլացմանը՝ նախքան հոսքի ազդանշանի հավաքագրումը: Այստեղ նշված քառակուսի ալիքի գրգռման տեսակը (DC գրգռում) կարող է ունենալ տարբեր անվանումներ՝ կախված արտադրողից (Brobeil et al., 1993): «DC տեսակ» տերմինը պետք է օգտագործվի զգուշությամբ, քանի որ վաղ շրջանի սարքերը օգտագործել են DC տեսակ, բայց անհաջող են եղել: DC նախագծման դեպքում մագնիսական դաշտի ուժգնությունը համեմատաբար փոքր է, բայց ցեխի մեջ էլեկտրոնային աղմուկը և էլեկտրամեխանիկական էֆեկտները նույնն են, ինչ AC նախագծման դեպքում: Հետևաբար, վերջին նախագծված DC սարքը կունենա հատուկ բարձր հզորության հզորության մոդուլ՝ այս խնդիրը լուծելու համար:

Բոնֆիգը և այլք (1975) նկարագրել են առաջին հաջողակ հաստատուն հոսանքի նախագծերից մեկը, որը կոչվում է հիմնական հաստատուն հոսանքի դաշտ: Հաֆները (1985) նկարագրել է մեկ այլ համակարգ, որը կոչվում է անջատվող հաստատուն հոսանք, որն ունի այնպիսի գործառույթներ, ինչպիսիք են աղմուկի նվազեցումը (ակտիվ և պասիվ պաշտպանություն), էլեկտրաքիմիական ակտիվությունը, ուժեղացուցիչի պարբերական զրոյացումը, բազմակի ազդանշանի նմուշառումը, ավելի բարձր ձեռքբերման հաճախականությունը (մինչև 123 Հց), թվային ֆիլտրացումը և հոսքի աղմուկի վերլուծության սխեմաների օգտագործումը: Նախագծման մեջ ցածր էներգիայի սպառման օգտագործումը (կրճատված մինչև 1.5 Վտ, կրճատված չափսերով և քաշով) բավարարում է ներքին անվտանգության և մարտկոցային աշխատանքի պահանջները: Միկրոպրոցեսորային կառավարումը նաև ապահովում է ինքնահայտնաբերում, ջերմաստիճանի փոխհատուցում, փոխարինելի առաջնային և երկրորդային գործիքներ և ինտերակտիվ գործառույթներ: Բացի այդ, էլեկտրոդը նաև ապահովում է հողանցման և օդային խողովակի ստուգման գործառույթներ: Հերցոգը և այլք (1993) ուսումնասիրել են անջատվող հաստատուն հոսանքի նախագծերը էլեկտրոնային հղման կետով մեկ ցիկլում և քննարկել են երրորդ էլեկտրոդի օգտագործումը մասամբ լի խողովակաշարերում:

AC SystemConversion Circuit Diagram
Նկար 8. AC համակարգի փոխակերպման սխեմայի դիագրամ

Ելքային ազդանշանը սովորաբար 0~10մԱ կամ 4~20մԱ է: Այն կարող է ապահովել երկուից երեք միջակայքի կարգավորման կոճակներ՝ 1~10մ/վրկ հոսքի արագության դեպքում հեղուկների լրիվ միջակայքի ցուցմունքները բավարարելու համար: Սակայն այժմ դրանք փոխարինվել են միկրոպրոցեսորային տեխնոլոգիայով: Օգտագործելով խելացի/ինտելեկտուալ սարքեր՝ ելքային ազդանշանի միջակայքը ավտոմատ կերպով կարգավորելու համար, այն ունի թվային փոխանցման գործառույթ և ավելի մեծ միջակայք:


Նկար 8-ը ցույց է տալիս փոփոխական հոսանքի սխեմայի տիպիկ բլոկ-սխեման: Դեմոդուլյատորը վերացնում է օրթոգոնալ լարումը հղման ազդանշանի միջոցով, և փոփոխական հոսանքի սխեման ստանում է հոսքի ազդանշանի և հղման ազդանշանի հարաբերակցությունը:

Նկար 9 (ա)-ում պատկերված բլոկ-սխեման մշտական հոսանքի համակարգերում կիրառվող տիպիկ մեթոդ է։ Ինչպես ցույց է տրված նկար 9 (բ)-ում, τn, τn+1 և τn+2 ժամանակներում նմուշառումը ուժեղացնում է էլեկտրաքիմիական և այլ էֆեկտների պատճառով քառակուսի ալիքային ազդանշանի բազային շեղումը, ուստի ակնհայտորեն ողջամիտ է օգտագործել երեք նմուշառման կետեր։

Որոշ սարքերում կարող է զրոյական շեղում լինել, բայց այն սովորաբար թույլ է։ Այն կարող է պայմանավորված լինել անսպասելի լարումները, մասնավորապես՝ օրթոգոնալ լարումները, լիովին ճնշելու անկարողությամբ։ Չնայած ցածր հոսքի արագությունների դեպքում ընդունվում է անջատման մեթոդը, հաստատուն հոսանքի համակարգը պնդում է, որ այս պահին լուծում է զրոյական շեղման խնդիրը, բայց դա դժվար է հաստատել։ Ցածր երթևեկության անջատումը սովորաբար սահմանափակվում է վերին սահմանային միջակայքի 1%-ով (Գինեզի և Աննարումմո, 1994) կամ հնարավոր է՝ ավելի ցածր։

Փոխարկիչի ընդհանուր անորոշությունը 0.2% է հիմնական լարումների, օրթոգոնալ ազդանշանների, ջերմաստիճանի տատանումների և այլնի լայն տիրույթի համար։ Այն կարող է նաև չափել միկրոհոսքի ազդանշանները ցածր ճշգրտությամբ։

Schematic diagram of transmitter circuit for DC system
Նկար 9. Մշտական հոսանքի համակարգի հաղորդիչի սխեմատիկ դիագրամ
(ա) Երթուղի; (բ) Չափման ազդանշան

Առևտրային մագնիսական հոսքաչափերի փոխարկիչները կապահովեն.
- Հրահանգի արձագանքման ժամանակը 0.1 վրկ է;
- Հեռավորության հարաբերակցություն՝ առավելագույնը 1000:1;
- Հոսքի միջակայք՝ 0.005~113000 մ³/ժ միջակայք;
- Միավորի իմպուլսային գերհոսանքի ծավալը՝ 0.01~10 լ/իմպուլս։

Արտադրողի կողմից տրամադրված բնութագրերը ներառում են.
- Սենսորների էլեկտրամատակարարման և ազդանշանի փոխանցման համար օգտագործվում են ներքին անվտանգությամբ երկֆազային մալուխներ։
- Իրականացնել թվային ազդանշանի փոխանցում՝ անալոգային ազդանշանները մոդուլացնելով կապի միջոցով։
- Կոմպոնենտների միջև պաշտպանություն, փոխակերպիչների IP65 պաշտպանություն;
- Երկակի հաճախականությունը (տե՛ս նկար 10) օգտակար է և՛ բարձր, և՛ ցածր հաճախականությունների համար. ազդանշանների առանձին մշակումը հաճախականությունների միաձուլումից առաջ կհանգեցնի հոսքի ցածր կայունության և ցածր աղմուկի։

Schematic diagram of dual frequency working circuit
Նկար 10. Երկհաճախականության աշխատանքային շղթայի սխեմատիկ դիագրամ
(Yokogawa Europe BV-ի կողմից լիազորված հղում)

- միջամտությունից զերծ փոխանցում;
- Ինքնաստուգում կամ հայտնաբերման տվյալների ավելացում;
- Օդային երթևեկության դետեկտոր, որն օգտագործում է էլեկտրոդներ՝ օդային երթևեկության վիճակը զգալու և տագնապ հնչեցնելու համար (Գինեզի և Աննարումմո, 1994):
- Հողային էլեկտրոդ;
- Գլխավոր էլեկտրոդի աղտոտվածության հայտնաբերում;
- Չափել երկկողմանի հեղուկը՝ օգտագործելով համապատասխան սխեմաներ։
- Ավտոմատ միջակայքի կարգավորում։

Կիրառման համար նախատեսված ինտեգրալ սխեմաները (ASIC) կարող են ապահովել այնպիսի գործառույթներ, ինչպիսիք են հեղուկի հակադարձ հոսքը և այլ խափանումները հայտնաբերելու ավտոմատ ստուգման համակարգերը, ահազանգերը, կրկնակի տիրույթը և որոշ ինտերֆեյսային հաղորդակցություններ (Վաս, 1996):

Մագնիսական հոսքաչափի կարգավորում և շահագործում

SHD series Electromagnetic flow meter calibration workshop
SHD շարքի էլեկտրամագնիսական հոսքաչափի կարգաբերման արհեստանոց

Հոսքի չափիչների արտադրության գործընթացում գործիքների միջև եղած տարբերությունների պատճառով, էլեկտրամագնիսական հոսքի չափիչները պետք է տրամաչափվեն, ինչը սովորաբար անում է հոսքի չափիչի արտադրողը: Օրինակ, մագնիսական հոսքի չափիչի արտադրողը տրամադրում է ստանդարտ սարք՝ 13 տրամաչափման կետերով, որը սովորաբար կոչվում է թաց տրամաչափում: Չոր տրամաչափումը վերաբերում է էլեկտրամագնիսական հոսքի չափիչների տրամաչափմանը, որը չափում է մագնիսական դաշտերը՝ հեղուկի ազդանշաններ ստանալու համար: Որոշակի կետում մագնիսական դաշտի և սարքի բոլոր միջակայքերի միջև կապը այնքան էլ պարզ չէ, որքան (12.2) հավասարումը, ինչը նշանակում է, որ ցանկացած ընթացիկ չոր տրամաչափում պետք է զգուշորեն վարվել:

Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափի աշխատանքը չպետք է ազդվի հեղուկի հաղորդականությունից, ուստի հեղուկի հաղորդականությունը պետք է նույնը լինի հոսքաչափի ամբողջ մակերեսով։ Ենթադրելով, որ հաղորդականությունը բավականաչափ մեծ է, որպեսզի առաջնային բաղադրիչի ելքային դիմադրությունը լինի առնվազն երկու կարգի մեծությամբ փոքր երկրորդային բաղադրիչի մուտքային դիմադրությունից։ Ավելին, հաղորդականության զգալի փոփոխությունները կարող են զրոյական կետի սխալներ առաջացնել փոփոխական հոսանքի էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերում։ Չնայած որոշ մարդիկ կարծում են, որ հաստատուն հոսանքի իմպուլսային տեսակը չի ազդվում որոշակի շեմից բարձր հաղորդականության փոփոխություններից (Գինեզի և Աննարումմո, 1994), մեկ արտադրող դեռևս հակառակ կարծիքն ունի՝ հավատալով, որ փոփոխական հոսանքի տեսակը պետք է օգտագործվի երկկողմանի հոսքի, ցեխի, ցածր հաղորդականությամբ հեղուկների և արագ փոփոխվող հաղորդականությամբ ոչ միատարր հոսքերի չափման համար։ Ամեն դեպքում, հաստատուն հոսանքի տեսակի շարունակական զարգացումը կապահովի, որ այն հավասարապես հարմար լինի վերը նշված իրավիճակների համար։

Բաղադրիչի ելքային իմպեդանսը կարող է մոտավորապես արտահայտվել որպես

R≈1/dσ(Ω)

որտեղ d-ն էլեկտրոդի տրամագիծն է, իսկ σ-ն՝ հաղորդականությունը։
0.01 մ էլեկտրոդի տրամագծով սարքի բնորոշ իմպեդանսը կարելի է ստանալ (3) հավասարումից, ինչպես ցույց է տրված աղյուսակ 2-ում։

Table2 Output resistance of instrument measuring tube with electrode diameter of 0.01m

Liquid conductivity Resistance
S/m μS/ cm Ω
The best electrolyte About 10² About 10⁶ 1
Seawater About 4 About 4×10⁴ 25
Tap-water About 10⁻² About 10² 10000
Pure water 4×10⁻⁶ 4×10⁻² 25 000 000

20 × 10⁶/Ω մուտքային իմպեդանսով տիպիկ երկրորդային բաղադրիչը կարող է համապատասխանել աղյուսակ 2-ում նշված առաջին երեք հեղուկների հաղորդունակությանը, բայց չի կարող համապատասխանել վերջինին։ Արտադրողները կսահմանափակեն հաղորդունակության նվազագույն արժեքը որոշակի չափի սարքերի համար։ Օրինակ՝ 25~100 մմ տրամագծով էլեկտրոդների համար ընդունելի է ունենալ մինչև 20 μS/cm ցածր հաղորդունակություն, բայց առնվազն մեկ արտադրող կարող է ապահովել հաղորդունակության 0.05 μS/cm նվազեցում։

Էլեկտրական անընդհատության և հաղորդականության միատարրության խախտման, ինչպես նաև չափվող օբյեկտի անորոշության պատճառով, հեղուկում գազի առկայությունը կառաջացնի սխալներ: Հոսքի չափիչները պետք է աշխատեն այնպիսի պայմաններում, երբ այդ գործոնները կարող են անտեսվել:

seawater flow rate by magnetic meter
Մագնիսական հոսքաչափը չափում է ծովի ջրի հոսքի արագությունը

Որտե՞ղ է օգտագործվում էլեկտրամագնիսական հոսքաչափը:

Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերը լայնորեն կիրառվում են հեղուկի հոսքի չափման մեջ: Դրանք խիստ հարմար են ցանկացած հաղորդիչ հեղուկի համար և գրեթե միշտ հաջողակ են իրենց կիրառություններում: Արդյունաբերության մի փորձագետ մի անգամ ասել է, որ իր հանդիպած միակ խնդիրը բյուրեղացված շաքարի փոշի չափումն էր, և ձախողման պատճառը կարող է լինել հեղուկի հետ կապված խնդիրները կամ անհամատեղելիությունը: Եթե այն կիրառվում է երկֆազ կամ բազմաֆազ հոսք չափելու համար, որտեղ անընդհատ բաղադրիչները պետք է հաղորդիչ լինեն, ազդանշանը ստեղծվում է այդ բաղադրիչի արագությամբ: Եթե այն կիրառվում է հեղուկ մետաղների վրա, դրա ֆիզիկական սկզբունքները կդառնան ավելի բարդ:

conductive liquid flow meters
Մագնիսամետրը խիստ հարմար է ցանկացած հաղորդիչ հեղուկի համար

Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերի կիրառությունները ներառում են մածուցիկ հեղուկներ, կոռոզիոն քիմիական նյութեր, հղկող խառնուրդներ և գործարկման և անջատման հնարավորություններով գործող հեղուկներ, սակայն հոսքի խողովակը պետք է լի լինի (որոշ արտադրողներ առաջարկում են մոդելներ, որոնք կարող են չափել ոչ լիքը խողովակի հոսքը), և էլեկտրոդները չպետք է կարճ միացվեն փուչիկների պատճառով (Գինեզի և Աննարումմո, 1994): Հնարավորության դեպքում չափիչ խողովակը պետք է այս պահին հոսի վերև: Եթե դա հորիզոնական խողովակ է, էլեկտրոդը պետք է լինի հորիզոնական տրամագծի ուղղությամբ: Եթե սարքը տեղադրված է խողովակաշարի ավելի ցածր դիրքում, այն պետք է վերահսկվի էլեկտրոդներին կպչող ցեխի կամ այլ հեղուկների առկայության հնարավորության համար: Կցորդիչները ունեն հեղուկի հատկություններից տարբերվող հաղորդականություն և կարող են ձևավորել մասնակիորեն հաղորդիչ շերտ՝ սարքի ներքին տրամագիծը և երկարությունը փոխելու համար: Եթե սարքի արագությունը պահպանվում է 2~3 մ/վրկ-ից բարձր, նստվածքի հավանականությունը կնվազի: Կոնաձև էլեկտրոդները նույնպես կարող են նվազեցնել նստվածքը, և կարող են օգտագործվել էլեկտրոդների մաքրման համակարգեր: Ոչ Նյուտոնյան հեղուկները կարող են փոխել արձագանքը: Մաշվածությանը դիմացկուն ցեխը կարող է առաջացնել ծածկույթի մաշվածություն խողովակաշարերի ծալքերի մոտ, իսկ խողովակաշարի պաշտպանությունը կարող է նվազեցնել մաշվածությունը: Մաքրման համար օգտագործվող հեղուկը պետք է համատեղելի լինի աշխատանքային հեղուկի հետ: Հավելանյութերը նույնպես կարող են անհավասար հաղորդունակություն առաջացնել:

corrosive liquid measurement by Magnetic flow meter
Մագնիսական հոսքաչափը չափում է քայքայիչ հեղուկը

Հաղորդակցման խթանման տեխնոլոգիան մի ժամանակ ավելի հարմար էր մեծ քանակությամբ գազ պարունակող ցեխի կիրառման չափման համար: Այս խառնուրդը անհարթ է, մեծ քանակությամբ անկանոն չափի պինդ մասնիկներով կամ ցեխի գնդիկներ առաջացնելու հակումով, որն ուղեկցվում է զարկերակային հոսքով: Արդյունաբերական հոսքերի մոտ 15%-ը, ներառյալ ցելյուլոզը և շաղախը, ունեն այս իրավիճակը: Այս կիրառություններում հաստատուն հոսանքի իմպուլսային տեխնոլոգիան աստիճանաբար դարձել է կարևոր ընտրություն՝ փոխարինելու փոփոխական հոսանքի տեխնոլոգիային:

Նոր հոսքաչափում կվերացվեն ռադիոհաճախականության խանգարման (RFI) ազդեցությունները: Արտադրողի հրահանգների համաձայն, ազդանշանային մալուխները պետք է պաշտպանված և հողանցված լինեն: Ռոուզը և Վասը (1995) քննարկել են էլեկտրամագնիսական հոսքաչափի տեխնոլոգիայի կիրառումը ավելի դժվար արդյունաբերական գործընթացներում.
Քիմիական:
· թթու, ալկալի , պոլիմեր , լոսյոն և ռետինե լուծույթ
Դեղագործական:
· ցողացիր ծածկույթ, համեմունքներ, բժշկական և առողջապահական ապրանքներ
Հանքարդյունաբերություն և հանքանյութեր.
· երկաթի հանքաքարի խառնուրդ, պիրիտ, մագնետիտ, պիրիտ, պղինձ, ալյումին
Սնունդ և խմիչքներ.
· Գարեջուր, գազավորված ըմպելիք, ատամի մածուկ, կաթ, պաղպաղակ, շաքար, հյութ
Ջուր և թափոններ.
· ջուր, կեղտաջրեր , կոյուղի, տիղմ, մարսողական հեղուկներ

Wastewater flow measured by magmeter
Մագնեմետրով չափված կեղտաջրերի հոսքը

Ցելյուլոզ և թուղթ.
· սև և սպիտակ հեղուկներ, շագանակագույն հումք, սպիտակեցնող քիմիական նյութեր, հավելանյութեր

Ատոմային վառելիքի վերամշակման գործարան.
· Ռադիոակտիվ և ոչ ռադիոակտիվ հեղուկներ (Ֆինլեյսոն, 1992)

Կիրառությունների վերաբերյալ վերջին գրականության զեկույցները ներառում են.
·Կարող է օգտագործվել հեղուկ կապար-բիսմութի հոսքի հետ կապված խնդիրների լուծման համար (Կոնդո և Տակահաշի, 2005):
·Հսկել պոմպի աշխատանքը (Anon, 2002):
· Շաղախի հոսքի չափում կոնդենսատորային էլեկտրոդների միջոցով (Օկադա և այլք, 2003):
· Կեղտաջրերի մոնիտորինգ (Kwietniewski and Mizstka Kruk, 2005 թ.);
· Աղբի անընդհատ հեռացում. խողովակների մաքրում, խողովակների փչում և խողովակների վերամշակում (Օկադա և Նիշիմուրա, 2000):
· Հորատման հոսք (Առնոլդ և Մոլց, 2000);
·Ալկիլատի և ծծմբական թթվի արտադրության ճշգրիտ չափում (Դանն և այլք, 2003):

Այս ցանկի համար կարող է անհրաժեշտ լինել ավելացնել նաև խարամ, ցեմենտ, շաղախ (հղկող նյութ), վառարանի լիցքավորման ռեակտիվներ և հատուկ կիրառություններ, ինչպիսիք են գերցածր արագությունը, գործարքային փոխադրումը, գոլորշու հետագծմամբ հեղուկները, դոմնային վառարանի հեղուկները, խմբաքանակային և քայքայիչ հեղուկները։

Բարձր հաճախականության չափման պայմաններում (վայրկյանում 120 չափում), փոփոխական հոսանքի հաշվիչները կարող են չափել պոմպերի իմպուլսային հոսքի արագությունը։

Որոշ արտադրողներ կաթը չափելու համար առաջարկում են 2~25 մմ չափսերով էլեկտրամագնիսական հոսքաչափեր: Արտադրողները նաև առաջարկում են իրենց սեփական չափսերի գործիքները հիգիենիկ և ամենօրյա քիմիական արտադրանքներում օգտագործելու համար, որոնք կարող են օգտագործվել բարձր արագությամբ զանգվածային արտադրության գործընթացներում՝ մինչև 0.2% կրկնելիության մակարդակով:

Որո՞նք են էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերի օգտագործման առավելությունները:

1. Տեսությունը ենթադրում է, որ էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերի արձագանքը գծային է (բացառությամբ հոսքի արագության տարբեր բաշխումների ազդեցության), և միակ պատճառը, թե ինչու սարքը չի կարող ցուցադրել զրոյական հոսք, զրոյական շեղումն է: Սա այն քիչ սարքերից մեկն է, որը կարող է իրականացնել նման գործառույթ, բայց այն նաև անարդարացիորեն է գնահատվել, քանի որ զրոյական շեղումը դեռևս կարող է դիտարկվել: Ժամանակակից նախագծերը հաճախ օգտագործում են ցածր հոսքի միջակայքի կրճատում՝ այս խնդիրը կանխելու համար:

2. Անդադար հոսքը ամենաարժեքավորն է, հատկապես, երբ հեղուկը պարունակում է պինդ նյութեր կամ երբ խոչընդոտների միջով անցնելը կարող է վնասել հոսքի խողովակը։

Full bore design Magnetic flow meter
Մագնիսական հոսքաչափ։ Լրիվ անցքի դիզայնը ապահովում է անկասելի հոսք։

3. Շարժական մասեր չկան։

4. Վերին հոսանքի խողովակաշարի բաղադրիչների զգայունությունը համեմատելի է այլ հոսքաչափերի զգայունության հետ, միայն ավելի թույլ է, քան ծավալային հոսքաչափերինը, Կորիոլիսի հոսքաչափերինը կամ երկու կամ ավելի ձայնային ճառագայթներով ուլտրաձայնային հոսքաչափերինը ։

Որո՞նք են էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերի օգտագործման թերությունները:

Դրա հիմնական թերությունն այն է, որ այն սահմանափակվում է հաղորդիչ հեղուկների չափմամբ։ Չնայած լաբորատորիան ունի ոչ հաղորդիչ հեղուկների (տրանսֆորմատորային յուղ կամ դիզելային վառելիք) նախագծեր, այս առումով միայն մեկ կամ երկու առևտրային նախագծեր են փորձել։

Որոշ ժամանակ որոշ մարդիկ կարծում էին, որ վերևի հոսանքի խանգարումների նկատմամբ զգայունությունը թույլ կողմ է, սակայն սա կարող է լինել դրա ուժեղ կողմերից մեկը։ Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափերի համեմատ, շահագործման ընթացքում վերևի հոսանքի արագությ
  • Էլեկտրամագնիսական հոսքաչափԷլեկտրամագնիսական հոսքաչափ2017/04/12Գնեք Որակի Էլեկտրամագնիսական հոսքի հաշվիչ Չինաստանից արտադրություն ցածր գնով և արագ առաքման ժամանակ: Ձեռք բերեք Mag մետրի գինը հիմա SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS- ից:view
  • Տեղադրման տիպի էլեկտրամագնիսական հոսքի հաշվիչՏեղադրման տիպի էլեկտրամագնիսական հոսքի հաշվիչ2019/06/27Տեղադրման զոնդի էլեկտրամագնիսական հոսքի հաշվիչը հարմար է 8 դյույմից ավելի խողովակաշարի չափի համար; դա իդեալական լուծում է մեծ խողովակի չափի հաղորդիչ հեղուկի հոսքի չափման համար, ինչպիսիք են թափոնները, շարժական ջուրը ...view
  • SHD շարքի մարտկոցով աշխատող էլեկտրամագնիսական հոսքի հաշվիչ ՀՏՀSHD շարքի մարտկոցով աշխատող էլեկտրամագնիսական հոսքի հաշվիչ ՀՏՀ2018/07/05Հարց 1 Մարտկոցով աշխատող SHD սերիայի մագնիսական հոսքի հաշվիչը կարող է նաև ունենալ արտաքին 12V կամ 24V DC էլեկտրամատակարարում. Պատասխան. Այո, մենք կարող ենք այսպիսի մագնիտոմետր ինչպես մարտկոցով, այնպես էլ 12 վ էլեկտրամատակարարմամբ ...view
  • Սանիտարական մագնիսական հոսքի հաշվիչՍանիտարական մագնիսական հոսքի հաշվիչ2018/11/21SHD-SE13 մագնիսական սենսորը սանիտարական տիպի հոսքի չափման սարք է: Այն կարող է չափել ծորակի ջուրը, տոմատի մածուկը, հեղուկ ձուն, մալասը, հյութը, քացախը և այլն, որոնք լայնորեն օգտագործվում են սննդի վերամշակման, գարեջրի և դեղագործական արդյունաբերություններումview
  • Flowածր հոսքի մագնիսական հոսքի հաշվիչFlowածր հոսքի մագնիսական հոսքի հաշվիչ2019/07/11Lowածր հոսքի մետրը կարող է գործածել հեղուկի ցածր հոսքը մինչև 0.33 LPM (0,09 GPM), մինի մագնիսական հոսքի սենսորի չափը, որը մենք կարող ենք ապահովել 1/8 ”, 1/4”, 3/8 ”, 1/2”, 3/4 » Միկրոհոսքի մագնիսական հոսքի հաշվիչները լայնորեն օգտագործվում են ...view
  • Բարակ մագնիսական հոսքի չափիչԲարակ մագնիսական հոսքի չափիչ2018/11/21SHD-SE16 շարքի խառնուրդի մագնիսական հոսքի հաշվիչը նախատեսված է բարձր աղմուկի խառնուրդի կիրառման մեջ հոսքի չափման համար. հոսքի տվիչներ տիղմի, խառնուրդների և պինդ նյութերի համար:view