Hướng dẫn đầy đủ về lưu lượng kế điện từ: Ưu điểm, chi phí, chất lỏng có thể đo được là gì

Điều gì làm cho lưu lượng kế điện từ đáng để lựa chọn?

Một Lưu lượng kế điện từ đo tốc độ dòng thể tích của chất lỏng dẫn điện không có bộ phận chuyển động, không giảm áp suất và độ chính xác thường trong khoảng 0,2% đến 0,5% số đọc. Nó áp dụng định luật cảm ứng điện từ Faraday: một từ trường được đặt trên đường ống và khi chất lỏng dẫn điện chảy qua nó, một điện áp tỷ lệ với tốc độ dòng chảy được tạo ra trên hai điện cực. Chất lỏng di chuyển càng nhanh thì tín hiệu điện áp càng cao, tín hiệu này được bộ truyền chuyển đổi thành số đọc dòng chảy chính xác.

Đối với hầu hết các ứng dụng công nghiệp, đô thị và quy trình liên quan đến nước, nước thải, bùn, axit hoặc chất lỏng cấp thực phẩm, Lưu lượng kế điện từ vượt trội hơn các lựa chọn thay thế cơ học về độ tin cậy lâu dài và tổng chi phí sở hữu. Hạn chế chính là độ dẫn điện: chất lỏng phải có độ dẫn điện tối thiểu là 5 microsiemen trên centimet (µS/cm) cho các mô hình tiêu chuẩn, và 0,05 µS/cm dành cho các phiên bản có độ dẫn điện thấp chuyên dụng. Hydrocacbon, dầu và khí nguyên chất không thể đo được.

Ưu điểm của máy đo lưu lượng từ tính là gì?

Hiểu được những ưu điểm của đồng hồ đo lưu lượng từ tính trong bê tông, các thuật ngữ có thể đo lường được sẽ giúp biện minh cho khoản đầu tư và làm rõ ứng dụng nào được hưởng lợi nhiều nhất. Những ưu điểm sau đây là những ưu điểm quan trọng nhất và được trích dẫn nhất quán trong quá trình triển khai công nghiệp, đô thị và phòng thí nghiệm.

Không có bộ phận chuyển động nghĩa là chi phí bảo trì cực thấp

Đồng hồ đo lưu lượng cơ học (tua bin, bánh guồng, bánh răng hình bầu dục) chứa các bộ phận quay bị mòn, ăn mòn và cuối cùng bị hỏng. Lưu lượng kế điện từ không có bộ phận chuyển động bên trong ống lưu lượng. Các bộ phận bị ướt duy nhất là ống lót, hai điện cực đo và tùy chọn vòng nối đất. Trong dịch vụ cung cấp nước sạch, Lưu lượng kế điện từ được chỉ định rõ ràng có thể hoạt động trong 15 đến 25 năm mà không cần bảo trì nội bộ . Một công ty cung cấp nước đô thị lớn thay thế 10 mét tuabin bằng Lưu lượng kế điện từ thường thu hồi được khoản chênh lệch chi phí chỉ bằng việc tiết kiệm bảo trì trong phạm vi 3 đến 5 năm .

Giảm áp suất vĩnh viễn bằng không

Do nguyên lý đo điện từ không yêu cầu vật gì cản trở hoặc tương tác với chất lỏng đang chảy nên Lưu lượng kế điện từ có kích thước phù hợp với ống khoan đầy đủ sẽ tạo ra hiệu quả giảm áp suất bằng không ngang qua mét. Để so sánh, một đồng hồ đo lỗ tiết lưu trong cùng một đường dây tạo ra sự sụt giảm áp suất 2 đến 15psi tùy thuộc vào tốc độ dòng chảy, điều này chuyển trực tiếp thành chi phí năng lượng bơm. Đối với đường nước 6 inch chạy 24 giờ mỗi ngày, việc loại bỏ mức giảm áp suất 5 psi trên đồng hồ có thể tiết kiệm $1,500 đến $4,000 mỗi năm trong năng lượng bơm, tùy thuộc vào giá điện và tốc độ dòng chảy.

Đo lưu lượng hai chiều

Lưu lượng kế điện từ đo lưu lượng theo cả hướng thuận và hướng ngược với độ chính xác như nhau. Điều này rất cần thiết trong các ứng dụng như chu trình nạp và xả bể, dòng thủy triều trong cơ sở hạ tầng ven biển và các dây chuyền xử lý qua lại. Đồng hồ cơ thường phải được lắp đặt theo một hướng và không thể phát hiện dòng chảy ngược. Khả năng hai chiều được tích hợp vào thiết bị điện tử của máy phát mà không mất thêm chi phí trong hầu hết các mẫu hiện tại.

Xử lý chất lỏng mài mòn và ăn mòn mà không bị hư hại

Vật liệu lót của Lưu lượng kế điện từ có thể được chọn để phù hợp với các tính chất hóa học và vật lý của chất lỏng xử lý. Các lựa chọn lớp lót phổ biến bao gồm PTFE (polytetrafluhoặcoethylene) cho axit và dung môi, cao su cứng cho bùn mài mòn, polyurethane để khai thác và chế biến khoáng sản, và gốm cho các ứng dụng có độ mài mòn cao như bùn than hoặc xi măng. Lưu lượng kế điện từ được lót bằng gốm trong đường ống dẫn bùn than có thể tồn tại lâu hơn đồng hồ đo tuabin trong cùng một dịch vụ theo hệ số 5 đến 10 lần .

Độ chính xác cao trên phạm vi lưu lượng rộng

Lưu lượng kế điện từ tiêu chuẩn đạt được độ chính xác 0,5% số lần đọc trên tỷ lệ quay vòng (tỷ lệ lưu lượng tối đa và tối thiểu có thể đo được) của 100:1 hoặc cao hơn . Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao thu hẹp điều này thành 0,2% số lần đọc với tỷ lệ từ chối đạt 1000:1 . Khả năng phạm vi rộng này có nghĩa là một đồng hồ duy nhất có thể xử lý cả lưu lượng rất thấp và rất cao mà không cần chuyển đổi giữa các thiết bị, đơn giản hóa việc lắp đặt và giảm chi phí vốn.

Khả năng tương thích đầu ra với các hệ thống điều khiển hiện đại

Bộ truyền lưu lượng kế điện từ hiện tại xuất ra tín hiệu tương tự 4 đến 20 mA tiêu chuẩn, đầu ra xung và các giao thức kỹ thuật số bao gồm HART, PROFIBUS PA, Foundation Fieldbus, Modbus và FOUNDATION Fieldbus. Điều này làm cho việc tích hợp với các hệ thống SCADA, PLC và nền tảng DCS trở nên đơn giản và loại bỏ nhu cầu sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu trong hầu hết các hệ thống lắp đặt.

Máy đo lưu lượng từ có thể đo được những chất lỏng nào?

Máy đo lưu lượng từ có thể đo bất kỳ chất lỏng nào có độ dẫn điện từ 5 µS/cm trở lên, bao gồm nước, nước thải, hầu hết các dung dịch nước, axit, kiềm, bùn, chất lỏng cấp thực phẩm và nhiều chất lỏng xử lý hóa học. Hạn chế cơ bản là chất lỏng phải mang điện tích; chất lỏng không dẫn điện như hydrocarbon tinh khiết, nước khử khoáng có độ dẫn điện dưới ngưỡng và các chất khí nằm ngoài phạm vi đo của các mẫu tiêu chuẩn.

Ứng dụng về Nước và Đô thị

Nước máy, nước ngầm, nước sông và nước thải đã qua xử lý đều có độ dẫn điện cao hơn ngưỡng tối thiểu, thường nằm trong khoảng 100 đến 800 µS/cm đối với nguồn cung cấp của thành phố. Lưu lượng kế điện từ là công nghệ đồng hồ thống trị trong phân phối nước, nhà máy xử lý và hệ thống thu gom nước thải trên toàn thế giới. Trong mạng lưới cấp nước đô thị điển hình, độ chính xác của 0,5% số lần đọc trên đường ống chính có đường kính lớn sẽ giúp giảm đáng kể lượng nước không có doanh thu (nước sản xuất nhưng không lập hóa đơn), và các tiện ích thường phục hồi 2% đến 8% lưu lượng chưa được tính toán trước đó sau khi chuyển từ đồng hồ cơ cũ hơn.

Nước thải và nước thải

Điều kiện đường ống được lấp đầy một phần trong đường ống nước thải theo trọng lực đặt ra một thách thức đo lường cụ thể. Lưu lượng kế điện từ tiêu chuẩn yêu cầu lưu lượng đường ống đầy đủ. Tuy nhiên, máy đo điện từ dạng ống chứa đầy một phần được thiết kế có mục đích với nhiều dãy điện cực có thể đo nước thải trong các đường ống có kích thước nhỏ bằng đầy 10% . Đối với đường ống dẫn nước thải có áp suất, Lưu lượng kế điện từ toàn lỗ tiêu chuẩn là lựa chọn ưu tiên do khả năng chịu đựng chất rắn lơ lửng lên đến 40% theo khối lượng với sự lựa chọn lớp lót thích hợp.

Hóa chất công nghiệp: Axit và kiềm

Axit clohydric, axit sulfuric, natri hydroxit và hàng trăm hóa chất công nghiệp khác được đo thường xuyên bằng Lưu lượng kế điện từ có lớp lót PTFE. PTFE trơ về mặt hóa học đối với hầu hết tất cả các axit, bazơ và dung môi ở nhiệt độ lên tới 180°C (356°F) . Vật liệu điện cực được lựa chọn để phù hợp với chất lỏng xử lý: Điện cực Hastelloy C cho axit oxy hóa, điện cực tantalum cho axit sulfuric hoặc hydrochloric đậm đặc và điện cực titan cho dung dịch chứa clo.

Chất lỏng thực phẩm, đồ uống và dược phẩm

Sữa, nước trái cây, bia, rượu vang, bột cà chua, nước sốt, đường lỏng và chất lỏng chế biến dược phẩm đều có thể đo được bằng Lưu lượng kế điện từ cấp vệ sinh. Các đơn vị này có tính năng Chứng nhận 3A hoặc EHEDG thiết kế với lớp lót bằng thép không gỉ được đánh bóng bằng điện hoặc lớp lót PTFE đã được phê duyệt, kết nối ba kẹp hợp vệ sinh và ống dòng chảy trơn tru không có kẽ hở cho vi khuẩn phát triển. Độ chính xác của 0,2% đến 0,5% hỗ trợ kiểm soát công thức và trộn chính xác trong dây chuyền sản xuất đồ uống và thực phẩm.

Chất lỏng và chất lỏng trong quá trình khai thác mỏ

Bùn khoáng, bột giấy, hỗn hợp nước than và mảnh gốm là một trong những ứng dụng đo dòng chảy đòi hỏi khắt khe nhất. Lưu lượng kế điện từ thường là công nghệ khả thi duy nhất vì độ dẫn của bùn (từ muối hòa tan và các hạt dẫn điện lơ lửng) thường cao, trong khi hàm lượng chất rắn sẽ phá hủy tuabin hoặc máy đo Coriolis. Các lớp lót bằng cao su cứng, polyurethane và gốm chống lại sự mài mòn do dòng chảy mang theo hạt. Thiết kế điện cực với đầu cứng hoặc điện cực gắn phẳng giúp ngăn ngừa sự tích tụ và hư hỏng trong bùn có hàm lượng chất rắn cao.

Chất lỏng không thể đo được

Các loại chất lỏng sau nằm ngoài khả năng đo của Lưu lượng kế điện từ tiêu chuẩn:

• Các sản phẩm dầu mỏ bao gồm dầu thô, xăng, dầu diesel và dầu bôi trơn (độ dẫn điện dưới 0,05 µS/cm trong hầu hết các trường hợp)
• Nước siêu tinh khiết dùng trong sản xuất chất bán dẫn (độ dẫn điện có thể thấp tới 0,055 µS/cm, yêu cầu các mẫu có độ dẫn điện thấp chuyên dụng)
• Khí lỏng bao gồm khí tự nhiên hóa lỏng và nitơ lỏng
• Chất lỏng có độ sục khí cao trong đó hàm lượng bọt khí vượt quá khoảng 3% theo thể tích, gây mất ổn định tín hiệu
• Hơi nước và tất cả các phương tiện khí

Chi phí của máy đo lưu lượng từ tính là bao nhiêu?

Chi phí của máy đo lưu lượng từ dao động từ khoảng 300 đến 400 đô la cho thiết bị nhỏ gọn có đường kính nhỏ (1/2 inch) đến 8.000 đến 25.000 đô la trở lên cho các mẫu có thông số kỹ thuật cao có đường kính lớn (12 inch trở lên) với máy phát tiên tiến và chứng nhận khu vực nguy hiểm. Hiểu được yếu tố thúc đẩy sự thay đổi giá sẽ giúp người mua chỉ định đúng sản phẩm mà không phải trả tiền cho những tính năng mà họ không cần.

Trình điều khiển chi phí chính

Các yếu tố sau đây chiếm phần lớn sự khác biệt về giá giữa các mẫu Lưu lượng kế điện từ ở bất kỳ kích thước ống nhất định nào:

• Đường kính ống: biến chi phí đơn lớn nhất. Một thiết bị 2 inch có giá gấp khoảng 2 đến 3 lần giá của thiết bị 1 inch từ cùng một nhà sản xuất, trong khi thiết bị 10 inch có thể đắt hơn từ 10 đến 20 lần do hàm lượng vật liệu tăng lên và độ phức tạp của cuộn dây.
• Chất liệu lót: cao su cứng là lựa chọn ít tốn kém nhất. PTFE tăng thêm 15 đến 30% vào giá cơ bản. Lớp lót gốm có giá cao hơn từ 50 đến 150% nhưng rất cần thiết cho dịch vụ mài mòn.
• Vật liệu điện cực: Thép không gỉ 316L là lựa chọn tiêu chuẩn và ít tốn kém nhất. Hastelloy C thêm khoảng $200 đến $800. Điện cực tantalum hoặc bạch kim có thể thêm từ 1.000 đến 3.000 USD mỗi cặp.
• Lớp chính xác: độ chính xác tiêu chuẩn 0,5% đã được bao gồm trong giá cơ sở. Việc nâng cấp lên Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao với độ chính xác 0,2% thường tăng thêm 20 đến 40% vào giá mua.
• Tính năng máy phát: máy phát đầu ra 4 đến 20 mA cơ bản là ít tốn kém nhất. Việc thêm giao tiếp HART sẽ tăng thêm $100 đến $300. Bộ phát PROFIBUS PA hoặc Foundation Fieldbus thêm $300 đến $800. Bộ phát từ xa hai ngăn để lắp đặt ở nhiệt độ cao hoặc dễ bị rung sẽ thêm từ 500 đến 1.500 USD.
• Chứng nhận khu vực nguy hiểm: Chứng nhận ATEX hoặc IECEx để sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ thường làm tăng giá máy phát từ 15 đến 30%.
• Quá trình kết nối và đánh giá áp suất: kết nối mặt bích với xếp hạng áp suất ANSI Class 300 hoặc cao hơn có giá cao hơn mặt bích Class 150 tiêu chuẩn. Các kết nối ba kẹp hợp vệ sinh dành cho dịch vụ thực phẩm và dược phẩm tốn thêm từ 200 đến 600 USD mỗi mét.

Phạm vi giá điển hình theo kích thước ống và cấp độ thông số kỹ thuật

Tổng chi phí sở hữu so với giá mua

Giá mua chỉ là một phần của bức tranh chi phí thực sự. Tổng chi phí sở hữu (TCO) trong 10 năm của Lưu lượng kế điện từ thường cao Giảm 30 đến 50% hơn đồng hồ tua-bin có kích thước tương đương khi bao gồm chi phí bảo trì, hiệu chuẩn và thời gian ngừng hoạt động. Khoản tiết kiệm đáng kể nhất đến từ việc loại bỏ việc thay thế rôto và ổ trục (xảy ra 1 đến 3 năm một lần ở đồng hồ đo tua-bin với mức giá từ 200 đến 800 USD mỗi sự kiện), tránh chi phí bơm liên quan đến sụt áp và giảm tần suất hiệu chuẩn. Lưu lượng kế điện từ được xác định rõ thường chỉ cần hiệu chuẩn lại mỗi lần 5 đến 10 năm , so với việc hiệu chuẩn hàng năm đối với hầu hết các đồng hồ đo cơ học trong các ứng dụng chuyển giao quyền giám hộ.

Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao: Khi độ chính xác tiêu chuẩn không đủ

A Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao đạt được độ chính xác 0,2% số đọc hoặc cao hơn, tỷ lệ quay vòng lên tới 1000:1 và độ ổn định lâu dài giúp duy trì hiệu chuẩn theo thông số kỹ thuật trong 5 năm trở lên giữa các lần xác minh. Mức hiệu suất này là bắt buộc trong một nhóm ứng dụng cụ thể trong đó lỗi đo lường gây ra hậu quả trực tiếp về tài chính, quy định hoặc an toàn.

Điều gì phân biệt một lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao về mặt kỹ thuật

Một số tính năng kỹ thuật giúp phân biệt Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao với mẫu tiêu chuẩn:

• Kích thích đa tần số: Lưu lượng kế điện từ tiêu chuẩn sử dụng một tần số kích thích thấp duy nhất (thường là 6,25 Hz hoặc 12,5 Hz). Các mô hình có độ chính xác cao sử dụng kích thích kép hoặc đa tần số (kết hợp tần số thấp và cao, chẳng hạn như đồng thời 6,25 Hz và 75 Hz) để triệt tiêu nhiễu từ dòng chảy rối, lớp phủ điện cực và nhiễu điện từ, cải thiện độ ổn định tín hiệu và độ chính xác của dòng chảy thấp.
• Hiệu chuẩn nhà máy có thể theo dõi: Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao được hiệu chuẩn trên các giàn đo lưu lượng được chứng nhận có thể truy nguyên theo tiêu chuẩn quốc gia (NIST ở Hoa Kỳ, PTB ở Đức). Độ không đảm bảo hiệu chuẩn của bản thân giàn khoan phải dưới 0,1% để đồng hồ được chứng nhận ở độ chính xác 0,2%. Chứng chỉ hiệu chuẩn bao gồm dữ liệu tại nhiều điểm lưu lượng trên toàn bộ phạm vi hoạt động.
• Xử lý tín hiệu nâng cao: Quá trình xử lý tín hiệu số 32 bit trở lên trong máy phát áp dụng thuật toán lọc và loại bỏ nhiễu tiên tiến. Bù nhiệt độ sẽ điều chỉnh độ lệch tín hiệu do thay đổi nhiệt độ chất lỏng và điện trở cuộn dây. Mạch phát hiện đường ống rỗng ngăn chặn việc đọc sai khi đường ống không đầy.
• Tự xác minh điện cực: một số mẫu Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao bao gồm tính năng kiểm tra trở kháng điện cực tự động giúp phát hiện lớp phủ, sự ăn mòn hoặc hư hỏng và cảnh báo cho người vận hành trước khi độ chính xác của phép đo bị ảnh hưởng, cho phép bảo trì dựa trên điều kiện thay vì hiệu chuẩn dựa trên thời gian.

Các ứng dụng yêu cầu hiệu suất của lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao

• Thanh toán chuyển nhượng quyền giám hộ: các công ty cấp nước, nhà phân phối hóa chất và nhà cung cấp công nghiệp thanh toán cho khách hàng dựa trên lưu lượng thể tích phải tuân thủ các quy định đo lường (chẳng hạn như OIML R49 cho đồng hồ nước hoặc Phụ lục MID MI-001 ở Châu Âu) trong đó nêu rõ sai số tối đa cho phép. Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao được chứng nhận theo các tiêu chuẩn này thường được ủy quyền về mặt pháp lý để thanh toán trên ngưỡng lưu lượng nhất định.
• Xác minh quy trình dược phẩm: FDA 21 CFR Phần 11 và EU GMP Phụ lục 11 yêu cầu bằng chứng bằng văn bản rằng các phép đo quy trình là chính xác và hồ sơ hiệu chuẩn được lưu giữ. Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao với hồ sơ hiệu chuẩn điện tử đáp ứng các yêu cầu này đối với việc định lượng thành phần chất lỏng trong sản xuất thuốc.
• Kiểm soát phản ứng hóa học: trong các lò phản ứng liên tục, tỷ lệ dòng thuốc thử phải được kiểm soát ở mức dung sai chặt chẽ để duy trì chất lượng sản phẩm và ngăn chặn các phản ứng chạy trốn. Sai số 1% về tỷ lệ dòng chảy trong một số phản ứng có thể làm thay đổi độ pH của sản phẩm một đơn vị hoặc làm thay đổi hiệu suất bởi 2 đến 5 điểm phần trăm . Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao trên mỗi nguồn cấp thuốc thử đảm bảo kiểm soát tỷ lệ ở mức yêu cầu của hóa học.
• Kế toán năng lượng và nước trong các cơ sở lớn: bệnh viện, trường đại học và cơ sở sản xuất theo dõi mức tiêu thụ nước trên nhiều tòa nhà hoặc trung tâm chi phí được hưởng lợi từ Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao trên mỗi chi nhánh vì các lỗi hệ thống nhỏ trong hàng chục mét sẽ tích tụ thành chênh lệch đáng kể về hóa đơn ở cấp độ kiểm tra hàng năm.

So sánh thông số kỹ thuật của lưu lượng kế điện từ tiêu chuẩn và độ chính xác cao

Yêu cầu lắp đặt và thực hành tốt nhất cho lưu lượng kế điện từ

Việc lắp đặt đúng cũng quan trọng như thông số kỹ thuật chính xác: ngay cả Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao cũng sẽ hoạt động kém nếu được lắp đặt với đường ống thẳng không phù hợp, nối đất không đúng hoặc định hướng không chính xác. Các yêu cầu sau đây áp dụng cho tất cả các Lưu lượng kế điện từ tiêu chuẩn và đặc biệt quan trọng đối với việc lắp đặt có độ chính xác cao.

Yêu cầu chạy ống thẳng

Lưu lượng kế điện từ yêu cầu cấu hình vận tốc đối xứng, được phát triển để mang lại độ chính xác định mức. Các nhiễu loạn ở thượng nguồn như khuỷu, van, máy bơm và bộ giảm tốc làm biến dạng biên dạng dòng chảy và gây ra sai số đo. Yêu cầu cài đặt tiêu chuẩn xác định:

• Tối thiểu 5 đường kính ống (5D) của ống thẳng phía thượng lưu của đầu vào đồng hồ sau hầu hết các nhiễu loạn một mặt phẳng chẳng hạn như khuỷu tay đơn
• Tối thiểu 10D ngược dòng sau các nhiễu loạn ngoài mặt phẳng chẳng hạn như hai khuỷu tay ở các mặt phẳng khác nhau hoặc van mở một phần
• Tối thiểu 2D đến 3D của ống thẳng xuôi dòng của ổ cắm đồng hồ
• Khi không có đủ đường chạy thẳng, bộ điều hòa dòng chảy phía dòng vào của đồng hồ có thể giảm yêu cầu xuống ít nhất là Ngược dòng 2D đồng thời khôi phục độ chính xác của phép đo

Nối đất và lắp đặt điện

Việc nối đất thích hợp là điều cần thiết để đảm bảo độ chính xác của Lưu lượng kế điện từ. Dòng điện đi lạc trong hệ thống đường ống có thể gây ra nhiễu trên các điện cực đo và gây ra hiện tượng lệch điểm 0 hoặc kết quả đo thất thường. Yêu cầu nối đất:

• Thân đồng hồ phải được nối đất với đất xử lý ở điện trở dưới 10 ohm . Đối với các ống kim loại, việc liên kết các mặt bích với đất xử lý thường là đủ. Đối với ống nhựa hoặc ống lót, vòng nối đất hoặc điện cực nối đất phải được lắp đặt giữa mặt bích đồng hồ và đường ống.
• Cáp tín hiệu giữa ống dẫn lưu lượng và bộ phát gắn từ xa phải được che chắn, tấm chắn chỉ được nối đất ở một đầu để tránh vòng lặp trên mặt đất. Chiều dài cáp giữa ống dòng và máy phát không được vượt quá 10 mét cho cáp tiêu chuẩn or 50 mét đối với cáp được bảo vệ điện dung thấp .
• Nguồn điện cấp cho máy phát phải sạch: điện áp dao động lớn hơn 10% danh nghĩa có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của máy phát ở các mẫu cũ hơn. Các máy phát hiện đại có nguồn điện ở chế độ chuyển mạch thường có khả năng chịu được sự thay đổi nguồn cung cấp từ 85 đến 265 VAC .

định hướng

Lưu lượng kế điện từ có thể được lắp đặt theo đường ống ngang, dọc hoặc nghiêng. Định hướng ưa thích cho hầu hết các ứng dụng là ống thẳng đứng có dòng chảy hướng lên , đảm bảo ống luôn đầy ở mọi tốc độ dòng chảy và loại bỏ nguy cơ tích tụ không khí ở phía trên của hệ thống lắp đặt nằm ngang. Khi lắp đặt nằm ngang, hai điện cực đo phải được đặt ở vị trí 3 giờ và 9 giờ (mặt phẳng ngang) , không phải ở vị trí 12 giờ hoặc 6 giờ, nơi bọt khí hoặc chất rắn lắng có thể bao phủ điện cực và ảnh hưởng đến phép đo.

Câu hỏi thường gặp

1. Lưu lượng kế điện từ là gì và nó hoạt động như thế nào?

Lưu lượng kế điện từ đo tốc độ dòng chảy của chất lỏng dẫn điện bằng định luật cảm ứng điện từ Faraday. Một cặp cuộn dây gắn bên ngoài ống dòng chảy tạo ra một từ trường xuyên qua lỗ ống. Khi chất lỏng dẫn điện chảy qua trường này, một điện áp nhỏ được tạo ra trên hai điện cực gắn trên thành ống. Máy phát đo điện áp này và chuyển đổi nó thành số đọc tốc độ dòng chảy. Điện áp cảm ứng tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy trung bình, do đó phép đo vốn mang tính tuyến tính và không yêu cầu bất kỳ đường cong hiệu chỉnh hiệu chuẩn nào.

2. Ưu điểm của đồng hồ đo lưu lượng từ so với đồng hồ tuabin là gì?

Ưu điểm chính của đồng hồ đo lưu lượng từ so với đồng hồ đo tuabin là: không có bộ phận chuyển động (cánh quạt và vòng bi của tuabin bị mòn và cần thay thế sau mỗi 1 đến 3 năm trong dịch vụ thông thường), độ giảm áp suất gần như bằng 0 (tua bin tạo ra lực cản dòng chảy có thể đo được), khả năng xử lý bùn và chất lỏng nhớt mà không bị hư hỏng (tua bin bị tắc và kẹt), độ chính xác cao hơn ở tốc độ dòng chảy thấp (tua bin có vận tốc tối thiểu có thể đo được dưới mức mà rôto ngừng hoạt động) và đo hai chiều (tua bin thường là một chiều). Đồng hồ đo lưu lượng từ thường có tổng chi phí sở hữu là 10 năm. Giảm 30 đến 50% hơn đồng hồ tuabin tương đương trong cùng dịch vụ.

3. Máy đo lưu lượng từ KHÔNG đo được những chất lỏng nào?

Máy đo lưu lượng từ không thể đo chất lỏng không dẫn điện. Điều này bao gồm các sản phẩm dầu mỏ (dầu thô, xăng, dầu diesel, hầu hết các chất bôi trơn), hydrocacbon lỏng, nước cất tinh khiết hoặc nước khử ion dưới ngưỡng dẫn điện, khí lỏng, hơi nước và tất cả các môi trường khí. Nó cũng phải vật lộn với chất lỏng có nhiều ga, nơi hàm lượng bọt khí vượt quá khoảng 3% theo khối lượng , vì khí làm gián đoạn đường dẫn giữa các điện cực và gây mất ổn định tín hiệu. Các phiên bản chuyên dụng có hiệu chỉnh độ dẫn điện thấp có thể mở rộng phạm vi đo được xuống tới 0,05 µS/cm , nhưng giá trị này vẫn cao hơn độ dẫn điện của hầu hết các chất lỏng hydrocarbon.

4. Giá của đồng hồ đo lưu lượng từ tính cho đường nước 4 inch là bao nhiêu?

Đối với Lưu lượng kế điện từ 4 inch (DN100) tiêu chuẩn trong dịch vụ nước sạch với bộ phát 4 đến 20 mA cơ bản và lớp lót cao su cứng, giá mua thường rơi vào khoảng $1,200 đến $2,500 . Việc bổ sung thêm giao tiếp HART sẽ tăng mức này lên từ 2.500 USD đến 4.500 USD. Một lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao có cùng kích thước với độ chính xác 0,2% và đầu ra Foundation Fieldbus có giá từ 5.000 đến 9.000 USD. Chi phí lắp đặt (cắt ống, nối bích, nối dây) thường cộng thêm $500 đến $2,000 tùy thuộc vào tỷ lệ lao động địa phương và điều kiện địa điểm.

5. Độ dẫn điện tối thiểu cần thiết cho Lưu lượng kế điện từ là bao nhiêu?

Lưu lượng kế điện từ tiêu chuẩn yêu cầu độ dẫn chất lỏng tối thiểu là 5 µS/cm . Hầu hết nước máy, nước xử lý, nước thải, axit và các dung dịch hóa học gốc nước đều vượt xa ngưỡng này. Các mẫu có độ dẫn điện thấp chuyên dụng (được sử dụng trong nước siêu tinh khiết, nước khử khoáng và một số ứng dụng thực phẩm) mở rộng phạm vi đo xuống tới 0,05 µS/cm . Khi có nghi ngờ, máy đo độ dẫn điện hoặc bảng dữ liệu từ nhà cung cấp chất lỏng có thể xác nhận xem chất lỏng có nằm trong phạm vi có thể đo được hay không.

6. Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao như thế nào?

Lưu lượng kế điện từ có độ chính xác cao đạt được độ chính xác ±0,2% giá trị đọc trên toàn bộ phạm vi hoạt động của nó, với một số kiểu máy được đánh giá ở mức ± 0,15% đối với các kích thước ống và điều kiện dòng chảy cụ thể. Điều này so sánh với ±0,5% đối với Lưu lượng kế điện từ tiêu chuẩn và ±1% đến 3% đối với tấm lỗ. Sự trôi dạt dài hạn thường nhỏ hơn 0,1% mỗi năm , có nghĩa là một máy đo được hiệu chuẩn hôm nay sẽ vẫn nằm trong thông số độ chính xác đã nêu sau 5 năm hoạt động liên tục mà không cần hiệu chỉnh lại trong hầu hết các ứng dụng.

7. Lưu lượng kế điện từ có hoạt động với chất lỏng cấp thực phẩm không?

Đúng. Lưu lượng kế điện từ cấp vệ sinh được chế tạo có mục đích cho các ứng dụng thực phẩm, đồ uống và dược phẩm. Chúng có thiết kế được chứng nhận 3A hoặc EHEDG, lớp lót bằng thép không gỉ được đánh bóng bằng điện hoặc PTFE mịn không có kẽ hở cho vi khuẩn phát triển và kết nối ba kẹp hoặc SMS hợp vệ sinh cho phép thực hiện các quy trình Làm sạch tại chỗ (CIP) và Khử trùng tại chỗ (SIP). Các ứng dụng thực phẩm phổ biến bao gồm sữa, nước trái cây, bia, rượu vang, các sản phẩm từ cà chua, trứng lỏng, dầu ăn và đường lỏng. Lớp lót PTFE cũng tương thích với các chất tẩy rửa như natri hydroxit và axit nitric được sử dụng trong chu trình CIP.

8. Lưu lượng kế điện từ có tuổi thọ bao lâu?

Trong dịch vụ nước sạch hoặc hóa chất không mài mòn, Lưu lượng kế điện từ được chỉ định rõ có thể hoạt động mà không cần bảo trì bên trong 15 đến 25 năm . Các dạng hư hỏng phổ biến nhất là lớp phủ điện cực (có thể phòng ngừa bằng cách lựa chọn vật liệu chính xác và vệ sinh định kỳ), hư hỏng lớp lót do bị tấn công bằng hóa chất (có thể phòng ngừa được bằng thông số kỹ thuật của lớp lót chính xác) và hỏng hóc thiết bị điện tử của máy phát (thường sau 10 đến 20 năm). Trong dịch vụ bùn mài mòn, độ mòn của lớp lót giới hạn tuổi thọ sử dụng 3 đến 10 năm tùy thuộc vào kích thước hạt, nồng độ và vận tốc; lớp lót gốm tồn tại lâu nhất trong những điều kiện này.

9. Lưu lượng kế điện từ có đo lưu lượng khối hay lưu lượng thể tích không?

Một biện pháp lưu lượng kế điện từ tốc độ dòng chảy thể tích (lít trên giây, mét khối trên giờ, gallon trên phút, v.v.) trực tiếp từ tín hiệu điện áp cảm ứng. Nó vốn không đo được dòng chảy khối lượng. Để thu được lưu lượng khối, số đọc thể tích phải được nhân với mật độ chất lỏng, mật độ này phải được đo riêng (bằng mật độ kế) hoặc được nhập dưới dạng hằng số trong cấu hình máy phát. Đối với các ứng dụng điều khiển quá trình yêu cầu độ chính xác của lưu lượng khối, lưu lượng kế khối lượng Coriolis đo khối lượng trực tiếp nhưng với chi phí cao hơn đáng kể và có độ nhạy cao hơn với các điều kiện lắp đặt.

10. Lưu lượng kế điện từ yêu cầu bảo trì gì?

Trong dịch vụ sạch, bảo trì hàng năm bao gồm kiểm tra trực quan lớp lót và điện cực xem có lớp phủ hoặc hư hỏng không (được thực hiện bằng cách mở mặt bích trong quá trình tắt máy theo kế hoạch), xác minh điện trở nối đất và xác nhận rằng đầu ra máy phát phù hợp với kiểm tra dòng độc lập, chẳng hạn như máy đo siêu âm kẹp. Làm sạch điện cực bằng vải mềm và dung dịch axit nhẹ (nơi tương thích với lớp lót) sẽ khôi phục độ chính xác của phép đo nếu tìm thấy lớp phủ. Việc xác minh hiệu chuẩn thường được yêu cầu mỗi 5 năm cho các ứng dụng tiêu chuẩn và mọi 2 năm cho việc cài đặt chuyển giao quyền nuôi con. Không cần bôi trơn, thay thế phớt hoặc dịch vụ rôto.