Elektromagnetische stroommeter

Definitie van elektromagnetische flowmeter

Een elektromagnetische flowmeter is een apparaat dat wordt gebruikt om de stroom van vloeistoffen te meten terwijl deze door een pijplijn stromen. Specifieker worden elektromagnetische flowmeters gebruikt om de stroomsnelheid van elektrisch geleidende vloeistoffen te meten. Een elektrisch geleidend vocht verwijst naar elke vloeistof die een elektrische stroom door zich heen laat gaan.

Werkingsprincipe van elektromagnetische flowmeter

Elektromagnetische flowmeters werken op basis van Faraday's wet van elektromagnetische inductie. Deze wet stelt dat wanneer een geleidende vloeistof door een magnetisch veld stroomt, er een spanning over de geleider wordt geïnduceerd. De grootte van deze geïnduceerde spanning is recht evenredig met de snelheid van de vloeistof, de lengte van de geleider (d.w.z. de afstand die de vloeistof door het magnetische veld reist) en de kracht van het magnetische veld.

Gedetailleerde uitleg van het werkingsprincipe

Elektromagnetische flowmeters creëren geen obstakel in de weg van de vloeistof om spanning te genereren; in plaats daarvan maken ze gebruik van Faraday's wet van elektromagnetische inductie. Terwijl de elektrisch geleidende vloeistof door het magnetische veld dat door de flowmeter wordt gegenereerd stroomt, wordt er een spanning geïnduceerd loodrecht op zowel de richting van de stroom als het magnetische veld. Deze geïnduceerde spanning wordt vervolgens gedetecteerd door elektroden binnen de flowmeter en omgezet in een meting van de stroomsnelheid. Aangezien de geïnduceerde spanning direct gerelateerd is aan de vloeistsnelheid, kan door deze spanning te meten de stroomsnelheid nauwkeurig worden bepaald.

Op deze manier bieden elektromagnetische flowmeters niet-invasieve, zeer nauwkeurige metingen van vloeistofstroom zonder fysieke wijzigingen aan de pijplijn te vereisen. Deze eigenschap maakt elektromagnetische flowmeters een onmisbaar instrument in veel industriële toepassingen, vooral bij het werken met corrosieve of hoogwaardige vloeistoffen.

De bovenstaande inhoud is verfijnd om de duidelijkheid en leesbaarheid te verbeteren, terwijl de nauwkeurige overdracht van het werkingsprincipe en de belangrijkheid van elektromagnetische flowmeters wordt gewaarborgd. Let op: in praktische toepassingen moeten passende modellen en technische parameters worden geselecteerd op basis van specifieke behoeften.

Constructie van elektromagnetische flowmeter

De elektromagnetische flowmeter bestaat voornamelijk uit een elektrisch geïsoleerde buis, een paar elektroden die tegenover elkaar zijn geplaatst, en magnetische spoelen die rond de buis zijn geplaatst om het magnetische veld te genereren. De elektrisch geïsoleerde buis, meestal gemaakt van niet-geleidende materialen zoals glasvezel, draagt de vloeistof waarvan de stroomsnelheid gemeten moet worden.

Elektrisch Geïsoleerde Buis: Deze buis is gemaakt van elektrisch isolerende materialen om ervoor te zorgen dat de vloeistof die erdoorheen stroomt, nauwkeurig kan worden gemeten zonder storing van externe elektrische invloeden.

Elektroden: Twee elektroden zijn tegenover elkaar op de buis gemonteerd. Hun functie is om de geïnduceerde spanning te detecteren die wordt gegenereerd terwijl de vloeistof door het magnetische veld stroomt. Deze elektroden komen in direct contact met de stromende vloeistof en geven de gedetecteerde spanningssignalen door aan een converter voor verwerking.

Magnetische Spoelen: Magnetische spoelen zijn om de buis gewikkeld. Wanneer er stroom door deze spoelen gaat, genereren ze een magnetisch veld loodrecht op de richting van de vloeistofstroom. Dit magnetische veld is cruciaal voor het induceren van de spanning volgens Faraday's wet van elektromagnetische inductie, die evenredig is met de snelheid van de vloeistof.

Een elektromagneet is geplaatst rond een geïsoleerde buis, waardoor een magnetisch veld in de nabijheid wordt gegenereerd. Deze opstelling is analoog aan een geleider in beweging binnen een magnetisch veld. Terwijl de vloeistof door de buis stroomt, wordt er een spanning geïnduceerd over de spoel, wat kan worden uitgedrukt als volgt.

v staat voor de snelheid van de geleider (equivalent aan de stroomsnelheid), gemeten in meters per seconde (m/s).

l is de lengte van de geleider, gelijk aan de diameter van de buis, gemeten in meters (m).

B staat voor de magnetische fluxdichtheid, met de eenheid webers per vierkante meter (wb/m²).

Wanneer het magnetische veld rond de buis constant blijft, is de geïnduceerde spanning recht evenredig met de snelheid van de vloeistof.

Voordelen van elektromagnetische flowmeters

• De uitgangsspanning van een elektromagnetische flowmeter is evenredig met de stroomsnelheid van de vloeistof.

• De uitvoer blijft onaangetast door variaties in de eigenschappen van de vloeistof, zoals viscositeit, druk en temperatuur.

• Deze flowmeters kunnen de stroom van slurries en vetachtige stoffen meten en kunnen corrosieve vloeistoffen aan.

• Ze kunnen fungeren als bidirectionele meters.

• Elektromagnetische flowmeters kunnen ook extreem lage stroomsnelheden meten.