Caudalímetre electromagnètic

Definició de comptador de flux electromagnètic

Un comptador de flux electromagnètic és un dispositiu utilitzat per mesurar el flux de líquid quan aquest passa a través d'una tuberia. Més específicament, els comptadors de flux electromagnètics s'utilitzen per mesurar la velocitat de flux de fluids conductors elèctrics. Un líquid conductor elèctric es refereix a qualsevol líquid que permeti el pas d'una corrent elèctrica a través seu.

Principi de funcionament del comptador de flux electromagnètic

Els comptadors de flux electromagnètics funcionen segons la Llei de Faraday de l'inducció electromagnètica. Aquesta llei estableix que quan un fluid conductor passa a través d'un camp magnètic, es genera una tensió a través del conductor. La magnitud d'aquesta tensió induïda és directament proporcional a la velocitat del fluid, la longitud del conductor (és a dir, la distància que recorre el fluid a través del camp magnètic) i la intensitat del camp magnètic.

Explicació detallada del principi de funcionament

Els comptadors de flux electromagnètics no creen cap obstrucció en el camí del líquid per induir tensió; en canvi, utilitzen la Llei de Faraday de l'inducció electromagnètica. Quan el fluid conductor elèctric flueix a través del camp magnètic generat pel comptador de flux, es genera una tensió perpendicular tant a la direcció del flux com al camp magnètic. Aquesta tensió induïda és detectada pels electrods dins del comptador de flux i es converteix en una mesura de la velocitat de flux. Com que la tensió induïda està directament relacionada amb la velocitat del fluid, mesurar aquesta tensió permet una determinació precisa de la velocitat de flux.

D'aquesta manera, els comptadors de flux electromagnètics proporcionen mesures no invasives i molt precises del flux de fluid sense requerir cap alteració física de la tuberia. Aquesta característica fa que els comptadors de flux electromagnètics siguin una eina inestimable en moltes aplicacions industrials, especialment quan es tracta de fluids corrosius o de alta purezza.

El contingut anterior ha estat refinat per millorar la claritat i la llegibilitat, assegurant una transmissió precisa del principi de funcionament i de la importància dels comptadors de flux electromagnètics. Cal notar que en les aplicacions pràctiques, s'haurien de seleccionar models i paràmetres tècnics adequats basant-se en les necessitats específiques.

Construcció del comptador de flux electromagnètic

El comptador de flux electromagnètic consta principalment d'una tubería aïllada elèctricament, un parell d'electrods situats en posicions oposades, i bobines magnètiques posicionades al voltant de la tuberia per generar el camp magnètic. La tuberia aïllada elèctricament, típicament feta de materials no conductors com el fibrociment, porta el líquid cuya velocitat de flux cal mesurar.

Tuberia aïllada elèctricament: Aquesta tuberia està feta de materials aïllants elèctricament per assegurar que el líquid que passa a través d'ella pugui ser mesurat amb precisió sense interferències d'influències elèctriques externes.

Electrods: Dos electrods són muntats en posicions oposades a la tuberia. La seva funció és detectar la tensió induïda generada quan el líquid flueix a través del camp magnètic. Aquests electrods entren en contacte directe amb el líquid en flux i transmeten els senyals de tensió detectats a un convertidor per a la seva processament.

Bobines magnètiques: Les bobines magnètiques s'enrotllen al voltant de la tuberia. Quan passa corrent a través d'aquestes bobines, generen un camp magnètic perpendicular a la direcció del flux de líquid. Aquest camp magnètic és crucial per induir la tensió segons la Llei de Faraday de l'inducció electromagnètica, la qual és proporcional a la velocitat del fluid.

Un electroimant es col·loca al voltant d'una tuberia aïllada, generant un camp magnètic en la seva proximitat. Aquesta configuració és anàloga a un conductor en moviment dins d'un camp magnètic. Quan el líquid flueix a través de la tuberia, es genera una tensió a través de la bobina, la qual es pot expressar de la següent manera.

v representa la velocitat del conductor (equivalent a la velocitat de flux), mesurada en metres per segon (m/s).

l és la longitud del conductor, que és igual al diàmetre de la tuberia, mesurada en metres (m).

B denota la densitat de flux magnètic, amb unitat webers per metre quadrat (wb/m²).

Quan el camp magnètic al voltant de la tuberia roman constant, la tensió induïda és directament proporcional a la velocitat del fluid.

Avantatges dels comptadors de flux electromagnètics

• La tensió de sortida d'un comptador de flux electromagnètic és proporcional a la velocitat de flux del líquid.

• La sortida roman inalterada per variacions en les propietats del líquid com la viscositat, la pressió i la temperatura.

• Aquests comptadors de flux poden mesurar el flux de pulpes i substàncies grassetes, i poden gestionar fluids corrosius.

• Poden funcionar com a comptadors bidireccionals.

• Els comptadors de flux electromagnètics també poden mesurar velocitats de flux extremadament baixes.