Karakteristike i primjene elektromagnetnog mjerača protoka Solidat

​

​Abstract​
MagFlow elektromagnetni merač protoka je zasnovan na Faradejevom zakonu elektromagnetne indukcije. Dvije elektromagnetne zavojnice na njegovim krajevima stvaraju konstantno ili naizmjenično magnetsko polje. Kada provodljivi medij teče kroz elektromagnetski mjerač protoka, indukovana elektromotorna sila (EMF) može se detektirati između lijeve i desne elektrode na unutrašnjem zidu cijevi mjerača protoka. Veličina ovog indukovanog EMF-a proporcionalna je brzini protoka provodnog medija, gustini magnetnog fluksa magnetnog polja i širini provodnika (unutrašnjem prečniku merne cevi merača protoka). Brzina protoka se tada može izračunati daljim proračunom. Ovaj članak se fokusira na nezamjenjivu tehnologiju mjerenja protoka u procesnoj industriji – elektromagnetni mjerač protoka. Razrađuje princip mjerenja, upoređuje karakteristike različitih strukturnih tipova elektromagnetnih mjerača protoka i ističe aplikativna rješenja koja nudi cijeli niz proizvoda elektromagnetnih mjerača protoka koje je lansirao Solidat u različitim složenim radnim uvjetima. Služi kao profesionalna referenca za rješavanje izazova mjerenja protoka u industrijama kao što su hemikalije, tretman vode, hrana i farmaceutski proizvodi.

 

​Ključne riječi​
Electromagnetic Flowmeter; Integral Type; Remote Type; Insertion Type; Sanitarna/tip stezaljke; Visok{0}}vrsta pritiska; Battery Powered; Flow Measurement

 

​1. Pregled​
U kontroli automatizacije i upravljanju energijom u procesnim industrijama, precizno mjerenje fluida je kamen temeljac za optimizaciju procesa, kontrolu troškova i sigurnu proizvodnju. Tradicionalne metode mjerenja protoka, kao što su otvorne ploče i turbine, pate od problema kao što su veliki-gubitak pritiska, osjetljivost na habanje i visoki zahtjevi za održavanjem, pokazujući značajna ograničenja posebno kada se mjere provodljive tekućine. Zasnovano na Faradejevom zakonu elektromagnetne indukcije, elektromagnetski mjerači protoka postali su preferirano rješenje za provodljivo mjerenje protoka tekućine zbog prednosti kao što su odsustvo prepreka unutar mjerne cijevi, nulti gubitak tlaka, visoka preciznost mjerenja i dobra stabilnost.

Međutim, različiti scenariji primjene predstavljaju različite izazove za mjerače protoka: visoko korozivni medij u hemijskoj industriji, mjerenje cijevi velikog-promjera u tretmanu vode, strogi higijenski zahtjevi u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji, nedostatak izvora energije u mrežama poljskih cjevovoda i uvjeti visokog-pritiska u rješenjima za istraživanje nafte. Solidat je, sa dubokim razumijevanjem potreba tržišta, lansirao kompletnu matricu proizvoda elektromagnetnog mjerača protoka u rasponu od SLDF7110 (integralni tip) do SLDF7160 (tip na baterije). Sa fleksibilnim strukturnim dizajnom i odličnim performansama, zadovoljava sve potrebe mjerenja od rutinskih do ekstremnih.

 

​2. Karakteristike različitih tehnologija elektromagnetnih mjerača protoka​

​2.1 Karakteristike integriranih i daljinskih elektromagnetnih mjerača protoka​

​SLDF7110 Integralni tip elektromagnetnog merača protoka:​​ Integriše senzor i predajnik u jednu jedinicu, sa kompaktnom strukturom, praktičnom instalacijom i ožičenjem i uštedom prostora. Njegova zadana klasa zaštite je IP65, pogodna za konvencionalne radne uslove sa umjerenom temperaturom okoline (-10 stepeni do +55 stepeni), minimalnim vibracijama cjevovoda i lakim posmatranjem i radom. To je isplativ izbor za mjerenje čiste vode, otpadne vode, cirkulacijske vode itd.

​SLDF7120 daljinski tip elektromagnetnog merača protoka:​​ Features separate installation of the sensor and transmitter, connected via a dedicated cable. This design allows it to cope with harsher environments. When the installation site has high temperature (ambient temperature >55 stepeni ili visoka temperatura medija), jake vibracije cevovoda, visoka vlažnost ili korozivni gasovi, ili kada je merač protoka instaliran na lokacijama koje nisu pogodne za otklanjanje grešaka, kao što su velike nadmorske visine ili podzemne jame, struktura daljinskog tipa omogućava da se predajnik instalira u kontrolnoj sobi ili na bezbednoj lokaciji daleko od surovog okruženja, značajno poboljšavajući pouzdanost sistema i životni vek. Njegov senzorski dio ima zadanu visoku razinu zaštite od IP68.

​2.2 Karakteristike elektromagnetnih mjerača protoka posebne primjene​

​SLDF7130 Elektromagnetski mjerač protoka tipa umetka:​​ Posebno dizajniran za cjevovode velikih{0}}promjera od DN100 do DN3000, posebno za vodovodne i kanalizacijske mreže gdje se proizvodnja ne može zaustaviti. Njegova najveća prednost je što instalacija i održavanje ne zahtijevaju rezanje procesnog cjevovoda; "vruća zamjena" se može postići bušenjem rupe u cjevovodu, što značajno smanjuje troškove instalacije i utjecaj na proizvodnju. Rješava bolnu tačku visoke cijene povezane s velikim mjerenjem protoka u cjevovodu.

​SLDF7140 sanitarni/elektromagnetni mjerač protoka tipa stezaljke:​Dizajniran za stroge higijenske standarde industrije hrane, pića i farmaceutske industrije. Odlikuje se glatkim, bešavnim oblogama (npr. PTFE, PFA) i spojevima tipa -odspojivih stezaljki- kako bi se osiguralo da nema ostataka i lako čišćenje, u potpunosti se prilagođava CIP (čišćenje-na-mjestu) i SIP (parna{{7}Pla{8}) procesima. Njegova struktura osigurava sigurnost proizvoda i izbjegava rizik od kontaminacije.

​SLDF7150-Elektromagnetni merač protoka visokog pritiska:​​ Napravljen za mjerenje tečnih{0}}čvrstih dvofaznih medija kao što su-ubrizgavanje vode pod visokim pritiskom, mulj i mulj u naftnim, geološkim i naftnim sistemima. Koristeći specijalnu tehnologiju obloge i robusnu strukturu senzora, može izdržati ekstremne pritiske do 42MPa, održavajući stabilnost i pouzdanost mjerenja pod jakim udarima i teškim uvjetima.

​SLDF7160 Elektromagnetski mjerač protoka na baterije:​​ Inovativno koristi internu bateriju za napajanje, potpuno rješavajući izazove mjerenja u terenskim scenarijima kao što su urbane vodovodne mreže i poljoprivredno navodnjavanje gdje nema pokrivenosti mrežom ili je opskrba električnom energijom otežana. U kombinaciji sa dizajnom ultra-niske potrošnje energije, omogućava dugotrajan-rad bez nadzora, pružajući ključni alat za praćenje podataka i poravnanje trgovine u pametnim sistemima vode.

 

​3. Princip elektromagnetnih mjerača protoka​
Princip rada elektromagnetnog merača protoka zasniva se na Faradejevom zakonu elektromagnetne indukcije. Kao što je prikazano na donjoj slici, elektromagnetne zavojnice na obje strane mjerne cijevi stvaraju konstantno ili naizmjenično magnetsko polje (B). Kada provodljiva tekućina teče kroz mjernu cijev brzinom (V), ona seče linije magnetskog toka, stvarajući induciranu elektromotornu silu (E). Ovaj EMF detektuju dvije elektrode simetrično postavljene na zid cijevi. Veličina induciranog EMF-a (E) proporcionalna je gustoći magnetskog fluksa (B), širini provodnika (tj. unutrašnjem prečniku D mjerne cijevi) i brzini protoka (V), izraženoj kao E=k * B * D * V. Mjerenjem E, može se dobiti zapreminska brzina protoka, izračunata se brzina protoka, V. Budući da je proces mjerenja nezavisan od temperature, pritiska, gustine i viskoznosti fluida, sve dok provodljivost fluida prelazi prag (obično veći od ili jednak 5 μS/cm), može se postići izuzetno visoka preciznost merenja.

 

​4. Solidat elektromagnetni mjerač protoka Uvod i primjena​

​4.1 Osnovne tehničke karakteristike​

Solidat MagFlow serija elektromagnetnih mjerača protoka posjeduju sljedeće osnovne tehničke prednosti, osiguravajući odlične performanse u različitim primjenama:

​Visoka preciznost i stabilnost:​​ Koristeći VLSI čipove visokih-performansi i modernu tehnologiju obrade signala, signali se izoluju, filtriraju, pojačavaju i digitalno obrađuju. Osnovna greška može doseći ±0,5% ili čak ±0,2%.

​Snažne komunikacijske funkcije:​Sveobuhvatna podrška za različite industrijske komunikacione protokole kao što su HART, Modbus, Profibus PA i Foundation Fieldbus, omogućavajući laku integraciju u sisteme upravljanja.

​Visoka prilagodljivost:​Nudi različite materijale za elektrode (npr. 316L, Hastelloy, Titanium, Tantal) i materijale za obloge (npr. guma, PTFE, PFA) kako bi se prilagodili različitim zahtjevima korozije, abrazije i temperature.

​4.2 Tipični slučajevi primjene u industriji​

​Prvi slučaj: Monitoring sistema cirkulacije vode u elektroenergetskoj industriji​

​Scenario aplikacije:​Cirkulirajući sistem rashladne vode u projektu Huadian Suzhou Wangting.

​Tehničke karakteristike:​Korišteni SLDF7110 Integralni elektromagnetski mjerač protoka, mjerni promjer cijevi DN200.

​Rezultati:​​ Značajno smanjeni troškovi instalacije i obezbeđena precizna podrška podacima za kontrolu curenja.

​Drugi slučaj: Merenje korozivnih medija u hemijskoj industriji​

​Scenario aplikacije:​Cjevovod za prijenos sumporne kiseline u hemijskom postrojenju.

​Tehničke karakteristike:​Odabrana struktura SLDF7120 Remote Type, opremljena tantalskim elektrodama i PTFE oblogom.

​Rezultati:​​ Ostvareno dugoročno-stabilno mjerenje pod jakim korozivnim medijima, smanjujući godišnje troškove održavanja za 40%.

​Treći slučaj: Monitoring mreže opštinskih vodovoda​

​Scenario aplikacije:​Gradska magistralna vodovodna mreža.

​Tehničke karakteristike:​Rabljeni elektromagnetski mjerač protoka SLDF7130 tipa umetanja, podržava instalaciju bez zaustavljanja proizvodnje.

​Rezultati:​​ Značajno smanjeni troškovi instalacije i obezbeđena precizna podrška podacima za kontrolu curenja.

 

​5. Zaključak​
Kroz svoju sveobuhvatnu seriju proizvoda, inovativni strukturalni dizajn i robusne, izdržljive performanse, Solidat elektromagnetni mjerači protoka efikasno rješavaju različite izazove mjerenja u procesnim industrijama, kao što su "korozivni mediji, veliki prečnici, higijenski zahtjevi, visoki tlak, nedostatak izvora energije". Od konvencionalnog tretmana vode do zahtjevnih hemijskih mjerenja, od čistih linija za proizvodnju hrane do mreže cjevovoda na terenu, Solidat pruža precizna, pouzdana i ekonomična rješenja. Njihove odlične komunikacijske mogućnosti dodatno pružaju solidnu osnovu podataka za izgradnju Industrije 4.0 i pametnih tvornica. Kako procesne industrije kontinuirano zahtijevaju veću preciznost mjerenja i nivoe automatizacije, Solidat elektromagnetski mjerači protoka su predodređeni da igraju sve važniju ulogu, postajući partner od povjerenja za korisnike.