Un medidor de flujo electromagnético es un dispositivo tecnológico que se usa ampliamente para medir el flujo de un refrigerante, para medir el rendimiento de sustancias líquidas y gaseosas. Las ventajas indudables de tales sistemas son: la implementación del diseño utilizando un número mínimo de elementos mecánicos, la ausencia de resistencia hidrodinámica, la mayor precisión de los indicadores de registro.
Caudalímetro electromagnético - principio de funcionamiento
Los dispositivos de esta categoría están equipados con conductores en los que, debido a la intersección del campo magnético con las líneas de fuerza, se genera una fuerza electromotriz. La dirección de la corriente formada en el conductor es perpendicular a la dirección del campo magnético. Este patrón se revela completamente en la llamada ley de Faraday, que explica el principio de la inducción electromagnética.
Al reemplazar un conductor con un flujo de un líquido que conduce electricidad, se obtiene un diagrama de circuito, según el cual, de hecho, funcionaflujómetro electromagnético. Dichos dispositivos pueden estar equipados con imanes permanentes o eléctricos alimentados por corriente alterna.
En el área de medición del medidor de flujo se coloca una tubería hecha de material no conductor no magnético. A menudo, esta zona está equipada con insertos aislantes hechos de plástico inerte. El uso de dichos elementos ayuda a obtener las lecturas más precisas en el proceso de medición de las características del entorno de trabajo.
Áreas de operación
¿En qué áreas se utiliza un caudalímetro electromagnético? Dichos dispositivos son los más utilizados en el campo de la contabilidad de los recursos energéticos y hídricos. En particular, tales dispositivos se utilizan en la disposición de sistemas de calefacción.
En la actualidad, el caudalímetro electromagnético se usa ampliamente en las industrias bioquímica, metalúrgica y alimentaria. Las organizaciones de construcción, las empresas de preparación de minerales, las instituciones médicas recurren al uso de dispositivos de esta categoría.
El medidor de flujo electromagnético es indispensable en la organización de sistemas de control automático para el flujo de medios de trabajo, donde el papel principal lo juega el grado de retraso en la medición de los indicadores. El dispositivo se utiliza cuando se rastrean velocidades de flujo rápidamente cambiantes de sustancias líquidas y gaseosas.
Errores metrológicos
Como lo demuestran muchos años de práctica en el manejo de instrumentos de medición con un campo magnético constante, su error promedioes de aproximadamente 1-2.5%. El signo menos indicado se vuelve perceptible al medir los indicadores de medios de baja pulsación. En este caso, a menudo ocurren errores adicionales, cuya causa es la polarización de los electrodos, que se refleja en el cambio en la resistencia del convertidor del dispositivo.
La implementación de electrodos de calomelio y carbono o conductores con revestimiento de platino y tantalio en el diseño facilita la reducción del porcentaje de errores metrológicos en caudalímetros con campo magnético constante.
En cuanto a los dispositivos con campo magnético alterno, no hay polarización de los electrodos, lo que puede provocar errores en las lecturas. Sin embargo, estos dispositivos tienen otros efectos que distorsionan la señal:
- Efecto transformador: cuando el líquido pasa a través de los conductores, que forman vueltas, el cableado de conexión y los electrodos forman una fuerza electromotriz transformadora. Para compensar esta acción, se introducen imanes con una corriente conmutada constante o circuitos de compensación en el circuito de medición de caudalímetros con un campo magnético alterno.
- Efecto capacitivo: se produce debido a una diferencia de potencial significativa entre el cableado de conexión y el sistema responsable de la formación de un campo magnético. Los errores en este caso se compensan protegiendo cuidadosamente los elementos del sistema.
Comprobación de caudalímetros electromagnéticos
¿Cómo se realiza la verificación de caudalímetros electromagnéticos?El método más preciso aquí es el pesaje estático (método de masa). Para su implementación, se utilizan escalas ejemplares y una válvula de cierre, que funciona en el modo de arranque y parada.
En el curso del trabajo, la masa neta del fluido de trabajo se determina de acuerdo con la medición del peso del contenedor antes y después del llenado cuando el medio pasa a través del medidor de flujo durante un cierto período de tiempo.
Las ventajas del método de verificación son:
- precisión de medición de indicadores de flujo normalizados;
- posibilidad de correlación de resultados con valores correspondientes a estándares estatales;
- posibilidad de verificación de un caudalímetro que trabaja con líquidos calientes;
- automatización de procesos.
Tipos de caudalímetros
Además de los caudalímetros electromagnéticos, existe una amplia variedad de otros dispositivos para medir las características de los medios de trabajo que pasan por las tuberías. Actualmente, según el principio de funcionamiento, se distinguen los siguientes grupos de dispositivos:
- térmica;
- ultrasonidos;
- vórtice;
- Coriolis;
- mecánica;
- microcaudalímetros.
A continuación, consideraremos brevemente las características de cada tipo de medidor de flujo electromagnético.
Medidores de calor
El principio de funcionamiento se basa en un cambio local en las propiedades del fluido de trabajo, por ejemplo, la temperatura en el flujo, seguido de la medición de indicadores en un sitio remoto desde el lugar del impacto. Especificadoel método contribuye al cálculo de la velocidad media del movimiento de la materia a lo largo de los caminos conductores.
Del mismo modo, se pueden cambiar otras características de una sustancia, por ejemplo, la composición química. Sin embargo, en la mayoría de los casos, este enfoque es inaceptable, más a menudo cuando es necesario operar medidores de flujo en instituciones médicas.
Caudalímetros ultrasónicos
El funcionamiento de dispositivos de este tipo se basa en la capacidad de las ondas sonoras para propagarse en un medio en movimiento. Al determinar la fuente de ocurrencia del ultrasonido y su receptor, es posible juzgar la tasa de flujo del medio de trabajo de acuerdo con los indicadores del movimiento de la onda en un segmento determinado.
Medidores de vórtice
En los dispositivos de este plan, el elemento funcional principal es un objetivo esférico o en forma de disco. La pieza se fija sobre un cable elástico fijo. Al pasar por el sistema, el flujo del medio de trabajo afecta al objetivo, lo que conduce a su desplazamiento. Esto, a su vez, provoca la deformación del cable, cuyos cambios se registran mediante medidores de tensión especiales. La información obtenida contribuye a la formación de juicios sobre la dirección y velocidad del flujo de materia.
Medidores de Coriolis
Estructuralmente, estos dispositivos consisten en un tubo que está expuesto a vibraciones que provienen de un generador externo. En ausencia de líquido en el sistema, las vibraciones provocan la aceleración simultánea de todas las secciones del tubo. A medida que el líquido pasa a través de él, entra en acción la llamada fuerza de Coriolis, quedirigidos en direcciones opuestas para los flujos de entrada y salida de la sustancia. Esto conduce a un cambio en la fase de vibración del tubo conductor y permite fijar los indicadores necesarios.
Microcaudalímetros
Esta categoría de dispositivos de medición incluye caudalímetros, que se distinguen por su diseño en miniatura. Las dimensiones de un dispositivo en particular están determinadas por el alcance de su aplicación. Dichos dispositivos satisfacen las necesidades de las instituciones médicas y las empresas de producción química.
De acuerdo con el principio de funcionamiento, cada dispositivo en miniatura es un medidor de flujo convencional, un medidor electromagnético. Sin embargo, debido a la posibilidad de operar en condiciones de hacinamiento, el costo de dichos dispositivos es un orden de magnitud mayor.
Caudalímetros mecánicos
Este grupo incluye dispositivos que están estructuralmente desprovistos de elementos electrónicos. El caudal aquí se mide por el efecto del medio en las turbinas mecánicas.
A pesar del costo asequible de estos caudalímetros, su precisión deja mucho que desear. Otra desventaja es el uso de partes móviles, que pueden convertirse en un obstáculo para el movimiento de sustancias gaseosas o líquidas. Sin embargo, a pesar del signo negativo indicado, los caudalímetros mecánicos se utilizan ampliamente en condiciones domésticas cuando es necesario tener en cuenta el consumo de agua.
Medidores de caudal electromagnéticos - Modelos comunes
Echemos un vistazocaudalímetros electromagnéticos demandados, que son los de mayor demanda en el mercado nacional.
El caudalímetro electromagnético "PREM" está diseñado para medir el volumen y el caudal de sustancias líquidas conductoras de electricidad. Las lecturas se muestran en dispositivos externos convenientes para el registro por parte del usuario. Dichos dispositivos son adecuados para operar en grandes complejos industriales, se utilizan para dar servicio a viviendas y servicios comunales (como parte de los sistemas de medición de energía térmica y de agua).
El caudalímetro electromagnético Promag es adecuado para registrar entornos de trabajo de alta temperatura. Es un dispositivo electrónico funcional complejo. Utilizado principalmente como parte de estructuras modulares en la implementación de procesos de alta tecnología en áreas industriales.
"Peterflow" es un medidor de flujo electromagnético diseñado para registrar el volumen y el flujo de volumen de líquidos que se mueven a través de la tubería. Los dispositivos de esta marca tienen demanda en el campo de la ingeniería de energía térmica, la vivienda y los servicios comunales, y en la industria. Las características distintivas de tales dispositivos de medición son: la colocación de equipos electrónicos en una caja separada y bien protegida, la presencia de protección contra el acceso no autorizado, la implementación de convenientes pantallas gráficas retroiluminadas.
El medidor de flujo electromagnético "ERSV VZLET" es actualmente el dispositivo de medición más común en viviendas y servicios comunales. Aplicable para registrar el caudal volumétrico de agua fría y caliente.
El caudalímetro electromagnético "RISE" se caracteriza por la ausencia de pérdidas de presión en los tramos medidos de la tubería, no necesita instalar filtros adicionales. La información sobre los indicadores se puede mostrar en una salida de frecuencia, pulso o lógica, según las necesidades del usuario. El medidor de flujo "RISE ER" electromagnético tiene la función de controlar el vaciado de la tubería. La única desventaja comparativa de tales sistemas es la necesidad de instalación en secciones rectas.
Para cerrar
Como puede ver, el medidor de flujo electromagnético es un dispositivo de medición extremadamente preciso y funcional. Los convertidores primarios de tales dispositivos no contienen elementos que sobresalgan en la tubería, partes texturizadas y estrechamiento del perfil. Estas características proporcionan errores mínimos en las lecturas. Entre otras cosas, los dispositivos electromagnéticos permiten la limpieza y el mantenimiento de tuberías sin desmontar los elementos del sistema.
