Elektromagnetické prietokomery, často oceňované pre ich presnosť a spoľahlivosť pri meraní tekutín, sú základom v mnohých priemyselných odvetviach. Ako popredný dodávateľ elektromagnetických prietokomerov som sa stretol s nespočetným množstvom otázok týkajúcich sa ich použiteľnosti, najmä v súvislosti s meraním prietoku plynu. Cieľom tohto blogového príspevku je ponoriť sa do vedy za elektromagnetickými prietokomermi a riešiť otázku: Môžu elektromagnetické prietokomery merať prietok plynu?
Ako fungujú elektromagnetické prietokomery
Aby sme pochopili obmedzenia a možnosti elektromagnetických prietokomerov, je nevyhnutné pochopiť princíp ich fungovania. Tieto prietokomery pracujú na základe Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcie. Podľa tohto zákona, keď sa vodivá tekutina pohybuje magnetickým poľom, v tekutine sa indukuje napätie. Indukované napätie je úmerné rýchlosti prúdenia tekutiny.
Elektromagnetické prietokomery pozostávajú z dvojice elektromagnetických cievok, ktoré vytvárajú magnetické pole kolmé na smer prúdenia tekutiny. Elektródy sú umiestnené na vnútorných stenách prietokovej trubice na meranie indukovaného napätia. Na základe znalosti sily magnetického poľa a priemeru prietokovej trubice je možné presne vypočítať prietok vodivej tekutiny.
Požiadavka na vodivosť
Jednou zo základných požiadaviek na to, aby elektromagnetický prietokomer fungoval efektívne, je, že meraná kvapalina musí byť elektricky vodivá. Indukované napätie, ktoré je rozhodujúce pre meranie prietoku, totiž závisí od pohybu nabitých častíc v tekutine.
Väčšina plynov je však nevodivá. Plyny sú zložené z neutrálnych molekúl, ktoré za normálnych podmienok nenesú elektrický náboj. Bez prítomnosti nabitých častíc nie je pri prechode plynu magnetickým poľom elektromagnetického prietokomeru žiadne indukované napätie. V dôsledku toho elektromagnetické prietokomery nemôžu generovať potrebné elektrické signály na meranie prietoku nevodivých plynov.
Výnimky a špeciálne prípady
Aj keď vo všeobecnosti platí, že elektromagnetické prietokomery nedokážu merať prietok čistých plynov, existuje niekoľko špeciálnych prípadov, kedy by sa mohli zvážiť. Napríklad, ak plyn obsahuje značné množstvo vodivých častíc alebo ak je vo vysoko ionizovanom stave, môže vykazovať určitý stupeň elektrickej vodivosti.
V priemyselných procesoch, kde sa plyny miešajú s vodivými kvapalinami alebo kde sú prítomné nabité častice v dôsledku chemických reakcií alebo ionizačných procesov, by sa potenciálne mohol použiť elektromagnetický prietokomer. Tieto scenáre sú však relatívne zriedkavé a vyžadujú starostlivé zváženie zloženia plynu a špecifických prevádzkových podmienok.
Alternatívne technológie na meranie prietoku plynov
Vzhľadom na obmedzenia elektromagnetických prietokomerov na meranie prietoku plynu je k dispozícii niekoľko alternatívnych technológií, ktoré sú na tento účel vhodnejšie.
- Kovový rúrkový plavákový prietokomer: AKovový rúrkový plavákový prietokomerpracuje na princípe variabilného plošného merania prietoku. Skladá sa zo skosenej trubice a plaváka. Keď plyn prúdi trubicou, zdvíha plavák do polohy, kde je sila prúdu plynu nahor vyvážená gravitačnou silou pôsobiacou na plavák. Poloha plaváka sa potom používa na označenie prietoku. Tento typ prietokomeru je jednoduchý, spoľahlivý a môže byť použitý pre širokú škálu aplikácií prietoku plynu.
- Turbínový prietokomer: TheTurbínový prietokomerfunguje tak, že meria rýchlosť otáčania rotora turbíny, ktorý je umiestnený v dráhe prúdu plynu. Keď plyn prechádza turbínou, spôsobuje roztočenie rotora. Rýchlosť otáčania rotora je úmerná prietoku plynu. Turbínové prietokomery sú známe svojou vysokou presnosťou a rýchlou dobou odozvy, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie, kde sa vyžaduje presné meranie prietoku plynu.
- Ultrazvukový prietokomer:Ultrazvukové prietokomerypoužiť ultrazvukové vlny na meranie prietoku plynov. Existujú dva hlavné typy: tranzit - čas a Doppler. V ultrazvukových prietokomeroch s časom prechodu sa meria rozdiel v čase, ktorý potrebujú ultrazvukové vlny na prechod proti prúdu a po prúde v prúde plynu. Tento časový rozdiel súvisí s rýchlosťou prúdenia plynu. Dopplerovské ultrazvukové prietokomery na druhej strane merajú frekvenčný posun ultrazvukových vĺn odrazených od častíc alebo bublín v prúde plynu. Ultrazvukové prietokomery nie sú rušivé, čo znamená, že nevyžadujú priamy kontakt s plynom, vďaka čomu sú vhodné pre rôzne aplikácie merania prietoku plynu.
Záver
Záverom možno povedať, že za normálnych okolností nie sú elektromagnetické prietokomery vhodné na meranie prietoku plynov z dôvodu nevodivého charakteru väčšiny plynov. Aj keď existuje niekoľko zriedkavých výnimiek, kde je možné merať plyny s vodivými vlastnosťami, tieto scenáre nie sú bežné v typických priemyselných aplikáciách.
Ako dodávateľ elektromagnetických prietokomerov vždy odporúčam pred výberom technológie merania prietoku dôkladne zhodnotiť vlastnosti kvapaliny a špecifické požiadavky aplikácie. Na meranie prietoku plynu sú vhodnejšie alternatívne technológie, ako sú plavákové prietokomery s kovovou rúrkou, turbínové prietokomery a ultrazvukové prietokomery.
Ak potrebujete riešenia na meranie prietoku, či už ide o kvapaliny alebo plyny, náš tím odborníkov je tu, aby vám pomohol. Môžeme poskytnúť podrobné konzultácie, odporúčania produktov a technickú podporu, aby sme zaistili, že dostanete najvhodnejšie zariadenie na meranie prietoku pre vaše potreby. Neváhajte nás kontaktovať a začať diskusiu o vašich požiadavkách na obstarávanie.
Referencie
- "Príručka merania prietoku: Priemyselné vzory a aplikácie" od Richarda W. Millera
- "Princípy merania prietoku" od Davida Spitzera
