Elektromagnetiline voolumõõtur on tehnoloogiline seade, mida kasutatakse laialdaselt jahutusvedeliku voolu mõõtmiseks, vedelate ja gaasiliste ainete toimimise mõõtmiseks. Selliste süsteemide vaieldamatud eelised on järgmised: konstruktsiooni rakendamine minimaalse arvu mehaaniliste elementide abil, hüdrodünaamilise takistuse puudumine, salvestusindikaatorite suurim täpsus.
Elektromagnetiline vooluhulgamõõtur – tööpõhimõte
Selle kategooria seadmed on varustatud juhtmetega, milles magnetvälja ja jõujoonte ristumiskoha tõttu tekib elektromotoorjõud. Juhis tekkiva voolu suund on risti magnetvälja suunaga. See muster on täielikult avalikustatud nn Faraday seaduses, mis selgitab elektromagnetilise induktsiooni põhimõtet.
Juhi asendamisel elektrit juhtiva vedeliku vooluga saadakse elektriskeem, mille järgi see tegelikult töötabelektromagnetiline voolumõõtur. Sellised seadmed võivad olla varustatud püsi- või elektrimagnetitega, mis saavad toite vahelduvvooluga.
Voolumõõturi mõõtealasse asetatakse mittemagnetilisest mittejuhtivast materjalist toru. Sageli on see tsoon varustatud inertsest plastist valmistatud isoleerivate sisestustega. Selliste elementide kasutamine aitab saada töökeskkonna omaduste mõõtmise protsessis kõige täpsemaid näitu.
Tegevusalad
Millistes piirkondades kasutatakse elektromagnetilist voolumõõtjat? Selliseid seadmeid kasutatakse kõige laialdasem alt energia- ja veevarude arvestuse valdkonnas. Eelkõige kasutatakse selliseid seadmeid küttesüsteemide paigutusel.
Praegu kasutatakse elektromagnetilist voolumõõtjat laialdaselt biokeemia-, metallurgia- ja toiduainetööstuses. Selle kategooria seadmeid kasutavad ehitusorganisatsioonid, maagitöötlemisettevõtted ja meditsiiniasutused.
Elektromagnetiline voolumõõtur on asendamatu töökeskkonna voolu automaatjuhtimissüsteemide korraldamisel, kus põhirolli mängib indikaatorite mõõtmise viivitusaste. Seadet kasutatakse vedelate ja gaasiliste ainete kiiresti muutuvate voolukiiruste jälgimiseks.
Metroloogilised vead
Nagu on näidanud aastatepikkune praktika konstantse magnetväljaga mõõtevahendite kasutamisel, on nende keskmine vigaon umbes 1–2,5%. Näidatud miinus muutub märgatavaks madala pulseeriva kandja indikaatorite mõõtmisel. Sellisel juhul tekivad sageli lisavead, mille põhjuseks on elektroodide polarisatsioon, mis kajastub seadme muunduri takistuse muutumises.
Metroloogiliste vigade protsendi vähendamist konstantse magnetväljaga vooluhulgamõõturites aitab kaasa plaatina- ja tantaalkattega kalomeliumi- ja süsinikelektroodide või juhtmete rakendamine konstruktsioonis.
Mis puutub vahelduva magnetväljaga seadmetesse, siis puudub elektroodide polarisatsioon, mis võib põhjustada näitude vigu. Sellistel seadmetel on aga ka muid signaali moonutavaid efekte:
- Trafoefekt – kui vedelik läbib juhte, mis moodustavad pöördeid, moodustavad ühendusjuhtmed ja elektroodid trafo elektromotoorjõu. Selle toimingu kompenseerimiseks sisestatakse vahelduva magnetväljaga vooluhulgamõõturite mõõteahelasse pideva lülitusvooluga magnetid või kompensatsiooniahelad.
- Mahtuvusefekt – tekib ühendusjuhtmestiku ja magnetvälja tekke eest vastutava süsteemi vahelise olulise potentsiaalide erinevuse tõttu. Sel juhul kompenseeritakse vead süsteemi elementide hoolika varjestusega.
Elektromagnetiliste voolumõõturite kontrollimine
Kuidas toimub elektromagnetiliste voolumõõturite kontrollimine?Kõige täpsem meetod on siin staatiline kaalumine (massimeetod). Selle teostamiseks kasutatakse näidiskaalusid ja sulgventiili, mis töötab start-stopp režiimis.
Töö käigus määratakse töövedeliku netomass vastav alt anuma massi mõõtmisele enne ja pärast täitmist, kui keskkond läbib teatud aja jooksul voolumõõturit.
Kinnitusmeetodi eelised on järgmised:
- normaliseeritud vooluindikaatorite mõõtmise täpsus;
- tulemuste korrelatsiooni võimalus riigi standarditele vastavate väärtustega;
- kuumade vedelikega töötava voolumõõturi kontrollimise võimalus;
- protsesside automatiseerimine.
Voolumõõturite tüübid
Lisaks elektromagnetilistele voolumõõturitele on torujuhtmeid läbiva töökeskkonna omaduste mõõtmiseks palju erinevaid seadmeid. Praegu eristatakse tööpõhimõttest lähtuv alt järgmisi seadmerühmi:
- termiline;
- ultraheli;
- vortex;
- Coriolis;
- mehaaniline;
- mikrovoolumõõturid.
Järgmisena käsitleme lühid alt igat tüüpi elektromagnetiliste voolumõõturite omadusi.
Soojusmõõturid
Tööpõhimõte põhineb töövedeliku omaduste lokaalsel muutusel, näiteks voolutemperatuuril, millele järgneb indikaatorite mõõtmine löögikohast eemal asuvas kohas. Määratudmeetod aitab kaasa aine keskmise liikumise kiiruse arvutamisele mööda juhtivat rada.
Samamoodi saab muuta aine muid omadusi, näiteks keemilist koostist. Kuid enamikul juhtudel on selline lähenemine vastuvõetamatu, kõige sagedamini siis, kui on vaja kasutada voolumõõtjaid meditsiiniasutustes.
Ultraheli voolumõõturid
Seda tüüpi seadmete töö põhineb helilainete võimel levida liikuvas keskkonnas. Ultraheli tekkeallika ja selle vastuvõtja kindlaksmääramisel on võimalik hinnata töökeskkonna voolukiirust laine liikumise näitajate järgi teatud segmendis.
Pöörismõõturid
Selle plaani seadmetes on peamiseks funktsionaalseks elemendiks sfääriline või kettakujuline sihtmärk. Osa on kinnitatud fikseeritud elastse kaabli külge. Süsteemi läbimisel mõjutab töökeskkonna vool sihtmärki, mis viib selle nihkumiseni. See omakorda põhjustab kaabli deformatsiooni, mille muutused registreeritakse spetsiaalsete tensomõõturite abil. Saadud teave aitab kujundada hinnanguid aine liikumise suuna ja kiiruse kohta.
Coriolise meetrid
Struktuuriliselt koosnevad sellised seadmed torust, mis puutub kokku välise generaatori vibratsiooniga. Kui süsteemis pole vedelikku, põhjustavad vibratsioonid toru kõigi osade samaaegset kiirendust. Vedeliku läbimisel hakkab toimima nn Coriolise jõud, missuunatud aine sisse- ja väljalaskevoolude vastassuunas. See toob kaasa nihke juhtiva toru vibratsioonifaasis ja võimaldab fikseerida vajalikud indikaatorid.
Mikrovoolumõõturid
Sellesse mõõteseadmete kategooriasse kuuluvad vooluhulgamõõturid, mis eristuvad oma miniatuurse disaini poolest. Konkreetse seadme mõõtmed määratakse selle rakendusala järgi. Sellised seadmed vastavad meditsiiniasutuste ja keemiatootmisettevõtete vajadustele.
Vastav alt tööpõhimõttele on iga miniatuurne seade tavaline vooluhulgamõõtur – elektromagnetmõõtur. Kuid kitsastes tingimustes töötamise võimaluse tõttu on selliste seadmete maksumus suurusjärgu võrra kõrgem.
Mehaanilised voolumõõturid
Sellesse rühma kuuluvad seadmed, millel puuduvad konstruktsiooniliselt elektroonilised elemendid. Voolukiirust mõõdetakse siin keskkonna mõju järgi mehaanilistele turbiinidele.
Vaatamata selliste voolumõõturite taskukohasele hinnale, jätab nende täpsus soovida. Teine puudus on liikuvate osade kasutamine, mis võivad takistada gaasiliste või vedelate ainete liikumist. Kuid vaatamata näidatud miinusele kasutatakse mehaanilisi voolumõõtjaid laialdaselt kodutingimustes, kui on vaja arvestada veetarbimisega.
Elektromagnetilised voolumõõturid – levinud mudelid
Heidame pilgu pealenõutud elektromagnetilised voolumõõturid, mille järele on siseturul suurim nõudlus.
Elektromagnetiline voolumõõtur "PREM" on ette nähtud elektrit juhtivate vedelate ainete mahu ja voolukiiruse mõõtmiseks. Näidud kuvatakse välistel seadmetel, mis on kasutajale mugavad registreerimiseks. Sellised seadmed sobivad kasutamiseks suurtes tööstuskompleksides, neid kasutatakse elamute ja kommuna alteenuste teenindamiseks (vee- ja soojusenergia mõõtesüsteemide osana).
Elektromagnetiline voolumõõtur Promag sobib kõrge temperatuuriga töökeskkonna salvestamiseks. See on keerukas funktsionaalne elektrooniline seade. Kasutatakse peamiselt moodulstruktuuride osana kõrgtehnoloogiliste protsesside rakendamisel tööstuspiirkondades.
"Peterflow" on elektromagnetiline voolumõõtur, mis on loodud torujuhtme kaudu liikuvate vedelike mahu ja mahuvoolu registreerimiseks. Selle kaubamärgi seadmed on nõudlikud soojusenergeetika, elamumajanduse ja kommuna alteenuste valdkonnas ning tööstuses. Selliste mõõteseadmete iseloomulikud tunnused on: elektroonikaseadmete paigutamine eraldi, hästi kaitstud korpusesse, volitamata juurdepääsu eest kaitsmise olemasolu, mugavate taustvalgustusega graafiliste ekraanide rakendamine.
Elektromagnetiline voolumõõtur "ERSV VZLET" on praegu elamu- ja kommuna alteenuste kõige levinum mõõteseade. Kohaldatav nii külma kui ka kuuma vee mahuvoolu registreerimiseks.
Elektromagnetilise vooluhulgamõõturi "RISE" tunnuseks on rõhukadude puudumine torujuhtme mõõdetud osades, see ei vaja täiendavaid filtreid. Infot indikaatorite kohta saab kuvada sagedusel, impulssil või loogikaväljundil, olenev alt kasutaja vajadustest. Elektromagnetilise voolumõõturi "RISE ER" ülesanne on kontrollida torustiku tühjendamist. Selliste süsteemide ainsaks suhteliseks puuduseks on vajadus paigaldada sirgetele lõikudele.
Lõpetuseks
Nagu näete, on elektromagnetiline voolumõõtur ülitäpne ja funktsionaalne mõõteseade. Selliste seadmete esmased muundurid ei sisalda torujuhtmesse väljaulatuvaid elemente, tekstureeritud osi ja profiili kitsenemist. Need funktsioonid annavad näitudes minimaalseid vigu. Muuhulgas võimaldavad elektromagnetseadmed puhastada ja hooldada torustikke ilma süsteemi elemente lahti võtmata.
