Toepassingen van magnetische flowmeters: waar ze werken en hoe u er een selecteert

Dat onderscheid is belangrijker dan de naam van de branche. Een chemische fabriek kan één water-stroom hebben die geschikt is voor eenelektromagnetische debietmeteren nog een oplosmiddellijn die dat niet doet.Endress+Hauser's overzicht van elektromagnetische flowmetersbeschrijft de technologie eveneens als geschikt voor geleidende vloeistoffen zoals water, zuren, alkaliën en slurries. De praktische selectievraag is daarom niet alleen welke industrieën magneetmeters gebruiken, maar of de vloeistof en de installatie voldoen aan het meetprincipe.

Waarom magnetische flowmeters geschikt zijn voor toepassingen met geleidende vloeistoffen

Een magnetische flowmeter past de wet van Faraday van elektromagnetische inductie toe. Terwijl een geleidende vloeistof door het magnetische veld in de meetbuis beweegt, detecteren elektroden een geïnduceerde spanning die verband houdt met de stroomsnelheid. Voor een nadere blik op de relatie tussen de sensor, zender en procesvloeistof, zie ditwerkingsprincipe van de magnetische flowmeter en selectiegids.

Het ontwerp heeft geen rotor of ander bewegend meetelement in de boring. Dit is handig wanneer zwevende vaste stoffen een mechanische meter kunnen beschadigen, vervuilen of blokkeren, terwijl het open stroompad weinig extra permanent drukverlies met zich meebrengt. Deze voordelen verklaren waarom elektromagnetische metingen gebruikelijk zijn bij vuil-water- en slibtoepassingen, maar dat geleidbaarheid, voeringslijtage, elektrodegedrag, aarding, snelheid en leidingvulling nog steeds moeten worden gecontroleerd.

Waar magnetische flowmeters het nuttigst zijn

Water en afvalwater

Ruw water, behandeld water, rioolwater, effluent en veel slibstromen zijn sterke kandidaten omdat ze normaal gesproken geleidend zijn en zwevende vaste stoffen kunnen bevatten. Een mag-meter kan ze meten zonder een turbine of schoepen in het stroompad te plaatsen. Als er nog verschillende technologieën in overweging zijn, ditselectiegids voor waterstroommeterslegt uit waar magnetische, ultrasone, turbine-, vortex- en andere meters passen.

De selectie van afvalwater moet verder gaan dan de buisdiameter. Controleer het minimale en maximale debiet, de hoeveelheid vaste stoffen, de slijtage, het chemische gehalte, het leidingmateriaal, de aarding en of de leiding vol blijft. FlowT vermeldt ook een speciaalelektromagnetische debietmeter voor riooltoepassingenvoor projecten die gaan van toepassingsonderzoek naar productevaluatie.

Chemische verwerking

Geleidende zuren, logen, oplossingen op water-basis en chemische doseerstromen kunnen geschikt zijn voor elektromagnetische metingen, maar materiaalcompatibiliteit wordt een primaire ontwerpbeslissing. De procesvloeistof komt in contact met de voering en de elektroden, dus een chemische naam op zichzelf is niet voldoende om ze te specificeren.

Concentratie, bedrijfstemperatuur, verontreinigingen, schoonmaakchemicaliën en schurende vaste stoffen kunnen allemaal de aanvaardbare materiaalcombinatie veranderen. PTFE, rubber, polyurethaan, roestvrije legeringen, legeringen op nikkel-basis, tantaal en andere materialen lossen verschillende problemen op. Behandel algemene liner- of elektrodetafels als screeningsinstrumenten en bevestig de uiteindelijke bevochtigde- materiaallimieten aan de hand van de feitelijke meterdocumentatie.

Drijfmest, mijnbouw en pulpvoorraad

Geleidende slurry wordt vaak gepresenteerd als een ideale toepassing voor magnetische flowmeters, omdat er geen mechanische rotor is die moet worden geblokkeerd. In de praktijk is de moeilijkere vraag of de sensor in die specifieke slurry stabiel en duurzaam zal blijven. Schurende deeltjes kunnen de voering verslijten, afzettingen kunnen het meetgedeelte aantasten, meegevoerde lucht kan het signaal verstoren en vaste stoffen die in wisselwerking staan ​​met de elektroden kunnen de meetruis vergroten.

Yokogawa'sToepassingsnota voor aluminiumslurrybeschrijft slurrymeting als een van de moeilijkere toepassingen voor magnetische stroming, omdat detectorruis en corrosieve omstandigheden samen kunnen voorkomen. Voor slurryservice moet u de concentratie vaste stoffen, de deeltjeskarakteristieken, de snelheid, de neiging tot coating, de chemie en de reinigingspraktijk definiëren voordat u de meter selecteert.

Voedsel-, drank- en farmaceutische processen

Mag-meters kunnen goed werken bij geleidende dranken, zuivelvloeistoffen, ingrediënten op water-basis, reinigingsvloeistoffen, buffers en andere geschikte procesvloeistoffen. Hygiënische service voegt eisen toe die verder gaan dan de basisstroommeting, inclusief procesaansluitingen, bevochtigde materialen, reinigbaarheid, oppervlakteconditie, reinigingstemperatuur, documentatie en eventuele sanitaire goedkeuringen die vereist zijn voor het project.

Geleidbaarheid blijft de eerste technische poort. Een vloeistof is niet geschikt alleen omdat deze in een voedsel- of farmaceutische fabriek wordt gehanteerd. Vloeistoffen met een zeer lage- geleidbaarheid hebben mogelijk een andere stromingstechnologie nodig of een magnetische meter die speciaal is ontworpen voor dat geleidbaarheidsbereik.

Koelwater-, stroom-, HVAC- en nutssystemen

Koelwater, circulerend water en andere geleidende waterleidingen-zijn veelgebruikte toepassingen voor magnetische debietmeters, vooral waar een laag toegevoegd drukverlies waardevol is. De keuze kan veranderen wanneer een bestaande pijpleiding niet kan worden doorgesneden of de productie niet kan worden stopgezet. In die situatie kan eenklem-op ultrasone flowmeterkan een meer praktische installatie bieden, zelfs als elektromagnetische metingen technisch gezien zouden werken.

Retrofitprojecten moeten daarom de procesgeschiktheid vergelijken met installatiewerkzaamheden en stilstand. FlowT'svergelijking van ultrasone versus elektromagnetische flowmetersbiedt een bredere technologievergelijking, terwijl het een gids is voorklem-op ultrasone versus magnetische insteekmetersricht zich op grote leidingen en bestaande installaties.

Wanneer een magnetische flowmeter de verkeerde keuze is

• De vloeistof is niet voldoende geleidend.Oliën, veel koolwaterstoffen, gassen en stoom vallen buiten het normale elektromagnetische meetprincipe. Zeer zuiver water vereist ook modelspecifieke-controle.
• Regelmatig wordt de leiding gedeeltelijk gevuld.Een conventionele mag-meter met volledige boring verwacht een volle meetbuis. Lucht rond de elektroden of een onstabiele vloeistofdoorsnede-kan de meting onbetrouwbaar maken.
• De toepassing vereist directe massastroom.Als massa, dichtheid of strakke batchprestaties de werkelijke vereiste zijn, bekijk dan deCoriolis-flowmeterprincipevoordat u een volumetrische meter specificeert.
• Niet-invasieve installatie is de belangrijkste vereiste.Klem-op ultrasone technologie kan van buiten de pijp meten wanneer procescontact of pijpsnijden onaanvaardbaar is.

Er mag niet voor elke magnetische meter één geleidbaarheidsdrempel worden toegepast. Productontwerpen verschillen. FlowT'sDF400 magnetische insteekmeterspecificeert bijvoorbeeld geleidende media boven 5 μS/cm, whileYokogawa's magnetische flowmeterdocumentatielaat zien dat het geleidbaarheidsvermogen per productfamilie verschilt. De datasheet voor het daadwerkelijke model moet beslissen of de toepassing acceptabel is.

Hoe u stap voor stap een magnetische flowmeter selecteert

1. Bevestig de vloeistof.Registreer de samenstelling, geleidbaarheid, het gehalte aan vaste stoffen, de neiging tot coating en of deze eigenschappen veranderen tussen batches of bedrijfsomstandigheden.
2. Definieer het werkelijke stroombereik.Gebruik minimale, normale en maximale stroom in plaats van alleen te kiezen uit de nominale leidingmaat. Destroommeting dimensionering en selectiegidslegt uit waarom snelheid en bereik van belang zijn bij het dimensioneren van een meter.
3. Pas de bevochtigde materialen aan.Evalueer de compatibiliteit van de voering en de elektrode op basis van chemie, concentratie, temperatuur, slijtage en reinigingsomstandigheden.
4. Controleer de temperatuur- en druklimieten.Controleer de volledige meterconstructie. De voering, afdichtingen, verbindingen en andere componenten kunnen andere limieten hebben dan die van het metalen lichaam.
5. Controleer de installatie.Bevestig de volledige-leidingcondities, directe- beschikbaarheid, pompen en kleppen in de buurt, leidingmateriaal, aarding, trillingen en locaties waar lucht of vaste stoffen zich kunnen verzamelen.
6. Definieer de installatie-interface.Specificeer de vereisten voor voeding, display, 4–20 mA, puls, HART, Modbus, externe zenders, bescherming van de behuizing en eventuele vereisten voor gevaarlijke- omgevingen of hygiënische omstandigheden.

Vereisten voor aarding en rechte- aansluiting moeten afkomstig zijn uit de handleiding van de geselecteerde fabrikant. Bijvoorbeeld deProductgegevensblad Rosemount 8700-seriebeveelt vijf pijpdiameters stroomopwaarts en twee stroomafwaarts aan vanwege de aangegeven prestaties en vereist een betrouwbaar aardpad tussen de sensor en de procesvloeistof. Beschouw deze cijfers als product-richtlijnen voor het hele gezin en niet als een universele regel voor elke magnetische flowmeter.

Een eenvoudig voorbeeld van selectie van een magnetische flowmeter

Beschouw een hypothetische afvalwaterleiding met een volle leiding, zwevende deeltjes, een gematigde procestemperatuur, een bekende minimale en maximale stroom, en een vereiste voor zowel 4-20 mA als Modbus-uitvoer. Geleidend rioolwater maakt elektromagnetische metingen een logische kandidaat, maar dat bepaalt nog niet het model.

De volgende controles creëren de daadwerkelijke specificatie. Bevestig dat de verwachte stroom de meter binnen het aanbevolen snelheidsbereik houdt. Selecteer een voering op basis van zowel slijtage als chemie. Controleer de compatibiliteit van de elektroden. Controleer of de bestaande leiding de door de sensor vereiste aardingsvoorziening biedt, en bekijk bochten, pompen, regelkleppen en mogelijke luchtzakken in de buurt van het voorgestelde installatiepunt. Alleen dan moeten de nominale metergrootte, de zenderopstelling en de uitgangsconfiguratie worden afgerond.

Deze volgorde voorkomt een veel voorkomende aanschaffout: het kiezen uit de vloeistofnaam of de buismaat voordat u het proces definieert. Wanneer meerdere meetprincipes mogelijk blijven, wordt het overzicht vantypen industriële flowmeters en selectiefactorenbiedt een nuttige eerste vergelijking.

Installatieproblemen die op meterproblemen kunnen lijken

Een sensor met de juiste afmetingen kan nog steeds onstabiele of vertekende metingen produceren als de installatie verkeerd is. Vier voorwaarden verdienen bijzondere aandacht.

• Lucht bij de elektroden:vermijd locaties waar gas zich kan ophopen en voorkom continu vloeistofcontact met de meetelektroden.
• Slechte aarding:Voor elektromagnetische metingen is een stabiele elektrische referentie naar de procesvloeistof vereist. Voor beklede of niet-geleidende leidingen is mogelijk een door de fabrikant-goedgekeurde aardingsvoorziening vereist.
• Verstoorde stroming:ellebogen, regelkleppen, verloopstukken en pompen kunnen het snelheidsprofiel veranderen. Volg de specifieke installatiehandleiding in plaats van één regel-op elk ontwerp toe te passen.
• Slibbezinking of coating:lage snelheid en lange stilstanden kunnen ertoe leiden dat vaste stoffen bezinken, terwijl sommige vloeistoffen de elektroden of de voering kunnen bedekken.

Na installatie moet het vertrouwen voortkomen uit verificatie- en kalibratiegegevens en niet uit aannames. FlowT's gids opHoe een flowmeter te kalibrerenlegt het praktische verschil uit tussen verificatie, kalibratie en aanpassing.

Wat u moet voorbereiden voordat u een offerte aanvraagt

Een nuttige offerteaanvraag moet de naam en samenstelling van de vloeistof, de geleidbaarheid indien bekend, de leidingmaat en het materiaal, de minimale, normale en maximale stroom, temperatuur, druk, vaste-stofgehalte, procesaansluiting, installatie-oriëntatie, beschikbare directe doorvoer, vereiste uitvoer, stroomvoorziening, behuizingsvereiste en eventuele goedkeuring voor sanitaire of gevaarlijke- gebieden bevatten. Als een parameter onbekend is, markeer deze dan als onbekend in plaats van te raden.

Met deze details kan een leverancier bepalen of elektromagnetische metingen geschikt zijn voordat modelnummers worden besproken. Ze maken het ook gemakkelijker om te herkennen wanneer ultrasoon, Coriolis, turbine of een andere meettechnologie technisch beter zou passen.

Kies het meetprincipe vóór het modelnummer

De toepassingen van magnetische flowmeters zijn breed, maar ze beginnen met dezelfde technische poort: de vloeistof moet geschikt zijn voor elektromagnetische metingen en de installatie moet een stabiel signaal ondersteunen. Water, afvalwater, geleidende chemicaliën en veel slurries zijn sterke kandidaten. Niet-geleidende vloeistoffen, gassen, stoom, gedeeltelijk gevulde leidingen en toepassingen die een directe massastroom vereisen, zouden aanleiding moeten geven tot een herziening van andere technologieën.

Voor een nieuw project definieert u eerst de vloeistof, geleidbaarheid, stroombereik, leiding, temperatuur, druk, vaste stoffen, installatieomstandigheden en vereiste outputs. Vergelijk deze omstandigheden vervolgens met het daadwerkelijke metergegevensblad. Die volgorde levert een betrouwbaardere specificatie op dan het kiezen van een magnetische flowmeter alleen op basis van de branchenaam of de buismaat.