Принцип действия.
Если проводник длиной L движется со скоростью v под прямым углом к магнитному полю с индукцией B, то между концами возникает э.д.с. E, равная:
E=BLv
Таким образом, если проводящая жидкость движется со средней скоростью v через трубу, которая расположена под прямым углом к магнитному полю с индукцией, то между двумя электродами, расположенными на противоположных стенках трубы, возникает э.д.с. E. Длиной L проводника здесь является диаметр трубы D. Следовательно, так как величина расхода , то:
Техническая реализация.
Конструктивно первичный преобразователь расхода (ППР) электромагнитного типа состоит из:
- проточной части — трубы из немагнитной стали с изоляционным покрытием, (1);
- электродного узла, включающего пару или более электродов для съема сигнала (ЭДС) через стенку трубы, изолированно от нее, (2);
- индуктора из пары катушек, создающих магнитное поле, расположенных на противоположных сторонах трубы, (3);
- Если для питания катушек применяется пульсирующий постоянный ток.
Сигнал с электродов подается на измерительный блок, где приводится к стандартизованному виду и передается к ИУ (измерительному устройству ), (4).
Метрологические характеристики
- Диапазон измеряемых скоростей от единиц миллиметров в секунду до 10-15 м/с,
- Диапазон расходов в пределах от 0,32 до 2500 м3/ч.
- Типичная погрешность измерений находится в пределах ±0,5% от измеряемой величины. расхода.
Поскольку большинство зарубежных ЭМР имеют воспроизводимость показаний около ±0,1%, видимо, это значение и определяет предел погрешности на современном уровне развития ЭМР.
Технологические характеристики
- Диапазон температур рабочей среды (-100°С) до (+200°С), при давлениях от разрежения мм.рт.ст. до высоких скважинных (40 МПа).
- Диаметры первичного преобразователя расходомера от 3 до 1000 мм
- В случае осаждения на электродах осадков различной природы (накипь, заиливание) должна предусматриваться периодическая чистка электродов без снятия ППР с трубопровода. .
Основные достоинства:
- отсутствие подвижных деталей;
- отсутствие ограничений на геометрию трубопровода;
- высокие точность измерения и сходимость результатов;
- может измеряться расход жидкостей, имеющих высокую вязкость и содержащих твердые частицы (например, фруктовая пульпа), для грязных жидкостей и суспензий
- значение ЭДС не зависит от плотности и вязкости жидкости, давления и температуры, поэтому электромагнитные расходомеры хорошо подходят для измерения расхода любых электропроводных жидкостей
Основные недостатки:
- требуется источник питания;
- результаты измерения без использования специальной системы Promag , в случае «пустого» трубопровода, будут ошибочными;
- удельная электропроводность жидкости должна быть больше 1 мкСм/см.