Elektromagnetisk flödesmätare
Definition av elektromagnetisk flödesmätare
En elektromagnetisk flödesmätare är en enhet som används för att mäta flytningen av vätska genom en rörledning. Mer specifikt används elektromagnetiska flödesmätare för att mäta flödestakten av elektriskt ledande vätskor. En elektriskt ledande vätska hänvisar till vilken vätska som helst som tillåter en elektrisk ström att passera genom den.
Arbetsprincip för elektromagnetisk flödesmätare
Elektromagnetiska flödesmätare fungerar baserat på Faradays lag om elektromagnetisk induktion. Denna lag säger att när en ledande vätska passerar genom ett magnetfält, induceras en spänning över leden. Storleken på denna inducerade spänning är direkt proportionell till vätskans hastighet, ledens längd (dvs. avståndet vätskan färdas genom magnetfältet) och styrkan på magnetfältet.
Detaljerad förklaring av arbetsprincipen
Elektromagnetiska flödesmätare skapar inte någon hinder i vätskans väg för att inducera spänning; istället använder de Faradays lag om elektromagnetisk induktion. När den elektriskt ledande vätskan flödar genom det magnetfält som genereras av flödesmätaren, induceras en spänning vinkelrätt mot både flödesriktningen och magnetfältet. Denna inducerade spänning upptäcks sedan av elektroder inuti flödesmätaren och konverteras till ett mätvärde för flödestakten. Eftersom den inducerade spänningen är direkt relaterad till vätskans hastighet, gör mätandet av denna spänning det möjligt att bestämma flödestakten med stor precision.
På detta sätt ger elektromagnetiska flödesmätare icke-invasiva, mycket exakta mätningar av vätskans flöde utan att kräva några fysiska ändringar av rörledningen. Denna egenskap gör elektromagnetiska flödesmätare till ett oerhört värdefullt verktyg i många industriella tillämpningar, särskilt vid hantering av korrosiva eller högpura vätskor.
Innehållet ovan har förfinats för att öka tydligheten och läsbarheten samtidigt som den exakta beskrivningen av arbetsprincipen och betydelsen av elektromagnetiska flödesmätare bevaras. Observera att i praktiska tillämpningar bör lämpliga modeller och tekniska parametrar väljas utifrån specifika behov.
Konstruktion av elektromagnetisk flödesmätare
Den elektromagnetiska flödesmätaren består huvudsakligen av ett elektriskt isolerat rör, ett par elektroder placerade mitt emot varandra, och magnetiska spolar positionerade runt röret för att generera magnetfältet. Det elektriskt isolerade röret, vanligtvis gjort av icke-ledande material som glasfiber, bär vätskan vars flödestakt ska mätas.
Elektriskt Isolerat Rör: Detta rör är tillverkat av elektriskt isolerande material för att säkerställa att vätskan som passerar genom det kan mätas exakt utan störning från externa elektriska inflytelser.
Elektroder: Två elektroder monteras mitt emot varandra på röret. Deras funktion är att upptäcka den inducerade spänningen som genereras när vätskan flödar genom magnetfältet. Dessa elektroder kommer i direkt kontakt med den flytande vätskan och skickar de upptäckta spänningsignalerna till en omvandlare för bearbetning.
Magnetiska Spolar: Magnetiska spolar är virade runt röret. När ström passerar genom dessa spolar genererar de ett magnetfält vinkelrätt mot riktningen av vätskans flöde. Detta magnetfält är avgörande för att inducera spänningen enligt Faradays lag om elektromagnetisk induktion, vilket är proportionellt mot vätskans hastighet.
En elektromagnet placeras runt ett isolerat rör, vilket genererar ett magnetfält i dess närhet. Denna uppställning är liknande en ledare i rörelse inom ett magnetfält. När vätskan flödar genom röret induceras en spänning över spolen, vilket kan uttryckas som följer.
v representerar leden (likvärdig med flödehastigheten), mätt i meter per sekund (m/s).
l är leden, vilket motsvarar rörets diameter, mätt i meter (m).
B betecknar magnetflödestätheten, med enheten weber per kvadratmeter (wb/m²).
När magnetfältet runt röret hålls konstant, är den inducerade spänningen direkt proportionell till vätskans hastighet.
Fördelar med elektromagnetiska flödesmätare
Utmatningsspänningen från en elektromagnetisk flödesmätare är proportionell till vätskans flödestakt.
Utmatningen påverkas inte av variationer i vätskans egenskaper såsom viskositet, tryck och temperatur.
Dessa flödesmätare kan mäta flödet av smulsor och fetlagda ämnen, samt hantera korrosiva vätskor.
De kan fungera som tvåvägsflödesmätare.
Elektromagnetiska flödesmätare kan också mäta extremt låga flödestakter.
