Для контроля расхода и учета воды и теплоносителя с 40-х годов 20-го века в промышленности применяются электромагнитные расходомеры. Неоспоримые достоинства электромагнитных расходомеров: отсутствие гидродинамического сопротивления, отсутствие подвижных механических элементов, высокая точность, быстродействие – определили их широкое распространение.
1. Принцип действия.
В проводнике, пересекающем силовые линии поля, индуцируется ЭДС, пропорциональная скорости движения проводника. При этом направление тока, возникающего в проводнике, перпендикулярно к направлению движения проводника и направлению магнитного поля.
Это известный закон электромагнитной индукции — закон Фарадея.
Если заменить проводник потоком проводящей жидкости, текущей между полюсами магнита, и измерять ЭДС, наведённую в жидкости по закону Фарадея, можно получить принципиальную схему электромагнитного расходомера, предложенную ещё самим Фарадеем. 
Таким образом, электромагнитные расходомеры могут быть выполнены как с постоянными, так и с электромагнитными, питаемыми переменным током частотой. Эти электромагнитные расходомеры имеют свои достоинства и недостатки, определяющие области их применения.
2. Метрологические характеристики
Погрешность данных приборов определяется в основном погрешностями их градуировки и измерения разности потенциалов Е. Однако электрохимические процессы в потоке жидкости, различные помехи и наводки, непостоянство напряжения питания и другие, не позволяют пока получить той потенциально высокой точности измерений расхода, которая вытекает из принципа действия данного типа расходомеров. Так, изготовляемые в СССР электромагнитные расходомеры, несмотря на индивидуальную градуировку, (на высокоточных расходомерных стендах) и весьма совершенные средства измерения Е имеют класс точности 1,0— 2,5 %.
Существенным и основным недостатком электромагнитных расходомеров с постоянным электромагнитом, ограничивающим их применение для измерения слабопульсирующих потоков, является поляризация измерительных электродов, при которой изменяется сопротивление преобразователя, а следовательно, появляются существенные дополнительные погрешности. Поляризацию уменьшают, применяя электроды из специальных материалов (угольные, каломелиевые) или специальные покрытия для электродов (платиновые, танталовые).
Средства измерения расхода и количества вещества
... измеряемой среды и создать электромагнитные расходомеры для измерения расхода любых жидкостей, в том числе нефтепродуктов. Существенным и основным недостатком индукционных электромагнитных расходомеров с постоянным электромагнитом, ограничивающим их применение для измерения расхода квазистационарных потоков, является поляризация ...
В расходомерах с переменным магнитным полем явление поляризации электродов отсутствует, однако появляются другие эффекты, также искажающие полезный сигнал:
- трансформаторный эффект, когда на витке, образуемом жидкостью, находящейся в трубопроводе, электродами, соединительными проводами и вторичными приборами наводится трансформаторная ЭДС, источником которой является обмотка электромагнита. Для их компенсации в измерительную схему прибора вводят компенсирующие цепи или питают электромагнит переключаемым постоянным током.
- ёмкостный эффект, возникающий из-за большой разности потенциалов между системой возбуждения магнитного поля и электродами и паразитной емкости между ними (соединительные провода и т. п.).
Средством борьбы с этим эффектом является тщательная экранировка.
3. Достоинства и недостатки метода
Первичные преобразователи электромагнитных расходомеров не имеют частей, выступающих внутрь трубопровода (электроды устанавливаются заподлицо со стенкой трубопровода), сужений или изменений профиля. Благодаря этому гидравлические потери на приборе минимальны. Кроме того, преобразователь расходомера и технологический трубопровод можно чистить и стерилизовать без демонтажа. Поэтому эти расходомеры используют в биохимической и пищевой промышленности, где доминирующими являются требования к стерильности измерений среды. Отсутствие полых углублений исключает застаивание и коагулирование измеряемого продукта.
На показания электромагнитных расходомеров не влияют физико-химические свойства измеряемой жидкости (вязкость, плотность, температура и т. п.), если они не изменяют её электропроводность.
Конструкция первичных преобразователей позволяет применять новейшие изоляционные, антикоррозийные и другие покрытия, что даёт возможность измерять расход агрессивных и абразивных сред.
Современные расходомеры имеют высокую стабильность показаний.
Метод незначительно чувствителен к неоднородностям (пузырькам), турбулентности потока, неравномерности распределения скоростей потока в сечении канала.
Отмеченные преимущества и обеспечили достаточно широкое распространение электромагнитных расходомеров, несмотря на их относительную конструктивную сложность и необходимость тщательного каждодневного технического ухода (подрегулировка нуля, поднастройка и т.п.).
Электромагнитные расходомеры применяют для измерения очень малых (3
— 10 -9 м3 /с) расходов (например, для измерения расхода крови по кровеносным сосудам) и больших расходов жидкостей (3 м3 /с).
Причём диапазон измерения расходомера одного типоразмера достигает значения 500:1.
Электромагнитные расходомеры непригодны для измерения расхода газов, а также жидкостей с электропроводностью менее 10 -3 – 10-5 сим/м (10-5 – 10-7 Ом-1 •см-1 ), например, лёгких нефтепродуктов, спиртов и т. п. Применение разрабатываемых в настоящее время специальных автокомпенсирующих устройств позволит существенно снизить требования к электропроводности измеряемых сред и создать электромагнитные расходомеры для измерения расхода любых жидкостей, в том числе и нефтепродуктов.
Ультразвуковые расходомеры
... блокированию расходомера. Электромагнитные расходомеры не могут применяться для измерения расхода неионизированных газов. 5. Принцип работы электромагнитного расходомера Принцип работы электромагнитного расходомера основан на взаимодействии движущейся жидкости с электромагнитным полем. Это взаимодействие подчиняется закону электромагнитной индукции, ...
4. Применение
Наибольшее применение расходомеры нашли в учете водных и энергетических ресурсов (в частности в отопительных системах).
Электромагнитные расходомеры широко применяют в металлургической, биохимической и пищевой промышленности, в строительстве и руднообогатительном производстве, в медицине, так как они малоинерционны по сравнению с расходомерами других типов. Расходомеры незаменимы в тех процессах автоматического регулирования, где запаздывание играет существенную роль, или при измерении быстро меняющихся расходов.
Источники
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/rashodomeryi-elektromagnitnyie/
- , Материалы статьи разрешается использовать в соответствии с лицензией GNU FDL
Данный реферат составлен на основе .
