Sähkömagneettinen virtamittari

Sähkömagneettisen virtamittarin määritelmä

Sähkömagneettinen virtamittari on laite, jota käytetään nesteen virran mittaamiseen putkijärjestelmässä. Tarkemmin sanottuna sähkömagneettisia virtamittareita käytetään sähköllisesti johtavien nestemassojen virran mittaamiseen. Sähköllisesti johtava nestemassa tarkoittaa kaikkia nesteytyneitä materiaaleja, jotka antavat sähkövirtaa kulkea läpi.

Sähkömagneettisen virtamittarin toimintaperiaate

Sähkömagneettiset virtamittarit toimivat Faradayn sähkömagneettisen induktioiden lain perusteella. Tämä laki sanoo, että kun sähköllisesti johtava nestemassa kulkee magneettikentän läpi, indukoidaan jännite johtimeen. Indukoidun jännitteen suuruus on suoraan verrannollinen nestemassan nopeuteen, johtimen pituuteen (eli etäisyyteen, jonka nestemassa kulkee magneettikentän läpi) ja magneettikentän voimaan.

Toimintaperiaatteen yksityiskohtainen selitys

Sähkömagneettiset virtamittarit eivät luoda esteitä nesteen polulle jännitteen indukointia varten; sen sijaan ne hyödyntävät Faradayn sähkömagneettisen induktioiden lain. Kun sähköllisesti johtava nestemassa kulkee virtamittarin tuottaman magneettikentän läpi, indukoidaan jännite kohtisuorasti sekä nesteen virran suuntaan että magneettikenttään nähden. Tämä indukoitu jännite havaitaan sitten virtamittarin sisällä olevilla elektrodeilla ja muutetaan virranopeuden mittaustekijäksi. Koska indukoitu jännite on suoraan liittyvä nestemassan nopeuteen, tämän jännitteen mittaaminen mahdollistaa virranopeuden tarkkan määrittelyn.

Täten sähkömagneettiset virtamittarit tarjoavat ei-invasiivisia, erittäin tarkkoja nestevirran mittaustuloksia ilman, että putkijärjestelyyn tarvitaan fyysisiä muutoksia. Tämä ominaisuus tekee sähkömagneettisista virtamittareista arvokkaan työkalun monissa teollisuuden sovelluksissa, erityisesti korroosioalttiiden tai korkeapuhtauden vaativien nestemassojen käsittelyssä.

Yllä mainittu sisältö on tarkennettu selkeyden ja lukusuosittevuuden parantamiseksi varmistaen samalla sähkömagneettisten virtamittareiden toimintaperiaatteen ja merkityksen tarkan välittämisen. Huomioi, että käytännön sovelluksissa sopivia malleja ja teknisiä parametreja tulisi valita tietyistä tarpeista riippuen.

Sähkömagneettisen virtamittarin rakenne

Sähkömagneettinen virtamittari koostuu pääasiassa sähköisesti eristetystä putkesta, vastakkain asetetuista elektrodeista ja putken ympärille sijoitetuista magneettikoiluista magneettikentän tuottamista varten. Sähköisesti eristetty putki, usein valmistettu sähköllisesti eristevästä materiaalista kuten lasivilusta, kuljettaa nestemassaa, jonka virranopeutta halutaan mitata.

Sähköisesti eristetty putki: Tämä putki on valmistettu sähköllisesti eristevästä materiaalista varmistaakseen, että putken läpi kulkevan nestemassan voidaan mitata tarkasti ulkopuolisten sähköisten vaikutusten vaikutuksetta.

Elektrodit: Kaksi elektrodditta on asennettu vastakkain putken reunalle. Niiden tehtävänä on havaita indukoitu jännite, kun nestemassa kulkee magneettikentän läpi. Nämä elektrodit tulevat suoraan kosketukseen kulkevana nestemassana ja siirtävät havaitun jännitteen signaalin konverterille käsiteltäväksi.

Magneettikoilut: Magneettikoilut on kierrätetty putken ympärille. Kun virta kulkee näiden koilujen läpi, ne tuottavat magneettikentän, joka on kohtisuorassa nestemassan virran suuntaan. Tämä magneettikenttä on olennainen osa jännitteen indukointia Faradayn sähkömagneettisen induktioiden lain mukaan, joka on suoraan verrannollinen nestemassan nopeuteen.

Sähkömagneetti on asetettu eristettyjen putkien ympärille, tuottaen magneettikentän lähellään. Tämä asetus on analoginen johtimen liikkeelle asetettuun magneettikenttään. Kun nestemassa kulkee putken läpi, indukoidaan jännite koilita vasten, mikä voidaan ilmaista seuraavasti.

v edustaa johtimen nopeutta (vastaavasti nesteen virranopeutta), mitattuna metriä sekunnissa (m/s).

l on johtimen pituus, joka on sama kuin putken halkaisija, mitattuna metreinä (m).

B viittaa magneettifluxtiheyteen, jolla on yksikkö weberia neliömetriä kohti (wb/m²).

Kun magneettikenttä putken ympärillä pysyy vakiona, indukoitu jännite on suoraan verrannollinen nestemassan nopeuteen.

Sähkömagneettisten virtamittareiden etumatkapuolet

• Sähkömagneettisen virtamittarin ulostulojännite on suoraan verrannollinen nesteen virranopeuteen.

• Ulostulo pysyy vaikutuksetta nesteen ominaisuuksien, kuten viskositeetin, paineen ja lämpötilan, vaihteluista.

• Nämä virtamittarit kykenevät mittamaan purun ja rasvallisten aineiden virrannetta sekä pystyvät käsittelemään korroosioalttiita nesteitä.

• Ne voivat toimia kaksisuuntaisina mittareina.

• Sähkömagneettiset virtamittarit kykenevät myös mittamaan erittäin alhaisia virranopeuksia.