Elektromagnetiline voolumõõtur (magnetiline voolumõõtur) mõõdab juhtivate vedelike voolukiirust Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse alusel. Erinevalt mehaanilistest voolumõõturitest ei ole sellel liikuvaid osi ega tekita torujuhtme sees takistusi, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt vee, reovee, kemikaalide, suspensiooni ja muude juhtivate vedelike rakenduste jaoks.
Põhiprintsiip on see, et kui juhtiv vedelik liigub läbi magnetvälja, tekitab see väikese elektripinge. Elektromagnetiline voolumõõtur tuvastab selle pinge ja teisendab selle voolukiiruse ja voolukiiruse väärtuseks.
Elektromagnetilise voolumõõturi tööpõhimõte
Mõõtmisprotsess hõlmab kolme peamist komponenti:
1. Magnetvälja genereerimine
2. Pinge tuvastamine elektroodide abil
3. Vooluhulga arvutamine muunduri abil
1. Magnetvälja loomine mõõtetoru sees
Elektromagnetilise voolumõõturi anduri sees tekitavad elektromagnetilised mähised mõõtetoru kohal magnetvälja.
Anduri vooder isoleerib vedeliku elektriliselt metalltoru korpusest, samal ajal kui mõõtetoru vastaskülgedele on paigaldatud kaks elektroodi tekitatud pinge tuvastamiseks.
Kui vedelikku ei voola, ei toimu juhtivate osakeste liikumist läbi magnetvälja, seega ei teki ka mõõdetavat pinget.
2. Vedeliku liikumisest elektrilise signaali genereerimine
Kui juhtiv vedelik voolab läbi magnetvälja, liiguvad vedeliku sees olevad laetud osakesed üle magnetvälja jõujoonte.
Faraday seaduse kohaselt:
* Liikuv juhtiv vedelik toimib nagu juht.
* Magnetväli indutseerib pingesignaali.
* Pinge on proportsionaalne vedeliku kiirusega.
Andurisse paigaldatud elektroodid tuvastavad selle pingesignaali.
Mida kiiremini vedelik voolab, seda suurem on indutseeritud pinge.
3. Signaali teisendamine voolukiiruseks
Muundur võtab elektroodidelt vastu väga väikese pingesignaali ja töötleb seda elektrooniliste vooluahelate kaudu.
Muundur arvutab:
* Voolukiirus
* Hetkeline voolukiirus
* Kogunenud kogumaht
Lõppväljundit saab kuvada lokaalselt või edastada sideliidese kaudu, näiteks:
* 4–20 mA
* RS485 Modbus
* HART
* Impulssväljund
* Digitaalsed sideprotokollid
Millised tegurid mõjutavad elektromagnetilise voolu mõõtmist?
Kuigi elektromagnetilised voolumõõturid on väga usaldusväärsed, on täpse mõõtmise jaoks olulised mitmed tingimused.
1. Vedeliku juhtivus
Mõõdetava signaali tekitamiseks peab vedelikul olema piisav elektrijuhtivus.
Tüüpiline nõue:
Juhtivus ≥ 5 μS/cm
Sobivate vedelike hulka kuuluvad:
* Vesi
* Reovesi
* Keemilised lahused
* Läga
* Tselluloos
Ei sobi:
* Õli
* Kütus
* Bensiin
* Muud mittejuhtivad vedelikud
2. Toru peab olema täielikult täis
Mõõtetoru peab alati olema vedelikuga täidetud.
Kui toru on osaliselt tühi:
* Elektroodid ei pruugi vedelikuga täielikult kokku puutuda.
* Signaal muutub ebastabiilseks.
* Mõõtmistäpsus väheneb.
Sel põhjusel vältige elektromagnetiliste voolumõõturite paigaldamist:
* Torujuhtme kõrgeimas punktis.
* Enne vaba väljalaskeava.
* Kohtades, kus õhk võib koguneda.
3. Nõuetekohane maandus
Kuna mõõtesignaal on väga väike, on maandus hädavajalik.
Nõuetekohane maandus aitab kaasa:
* Kõrvaldage elektrilised häired.
* Stabiliseerige nullpunkt.
* Parandada mõõtmiste usaldusväärsust.
Maandusrõngaid võib vaja minna järgmistel juhtudel:
* Plasttorud.
* Kummiga vooderdatud torud.
* Mittejuhtivad torujuhtmed.
Miks elektromagnetilisel voolumõõturil rõhukadu pole?
Elektromagnetiliste voolumõõturite üks peamine eelis on see, et neil puuduvad liikuvad osad või sisemised takistused.
Anduri siseläbimõõt on peaaegu sama suur kui torujuhtme läbimõõt, mis võimaldab vedelikul vabalt läbi voolata.
Eelised hõlmavad järgmist:
* Täiendavat rõhukadu ei ole.
* Sobib suurte torude jaoks.
* Madalad hooldusnõuded.
* Hea jõudlus hõljuvaid tahkeid aineid sisaldavate vedelike puhul.
See muudab elektromagnetilised voolumõõturid eriti sobivaks:
* Reoveepuhastid.
* Veejaotussüsteemid.
* Kaevandusrakendused.
* Paberi- ja tselluloositööstus.
Kas elektromagnetiline voolumõõtur saab mõõta tagasivoolu?
Jah.
Enamik elektromagnetilisi voolumõõtureid suudab mõõta kahesuunalist voolu.
Sõltuvalt konfiguratsioonist saab arvesti:
* Näita edasist voolu.
* Kuva vastupidine voog.
* Arvutage koguvooluhulk erinevates suundades.
See funktsioon on kasulik rakendustes, kus voolu suund võib muutuda, näiteks:
* Veeringlussüsteemid.
* Pumba testimine.
* Tööstusprotsesside torustikud.
⸻
Elektromagnetiliste voolumõõturite eelised
Elektromagnetilistel voolumõõturitel on mitmeid eeliseid:
Suur täpsus
Nõuetekohase paigaldamise korral suudavad nad pakkuda stabiilset ja täpset mõõtmist.
Liikuvaid osi pole
Puuduvad tiivikud ega mehaanilised komponendid, mis võiksid kuluda.
Sobib määrdunud vedelike jaoks
Nad saavad mõõta vedelikke, mis sisaldavad:
* Hõljuvad tahked ained
* Kiudained
* Mudaosakesed
Lai rakendusala
Levinumad rakendused hõlmavad järgmist:
* Linna veevarustus
* Reovee puhastamine
* Keemiline töötlemine
* Toit ja jook
* Kaevandamine
* Niisutamine
⸻
Elektromagnetiliste voolumõõturite piirangud
Vaatamata eelistele on elektromagnetilistel voolumõõturitel mõned puudused:
Ei saa mõõta mittejuhtivaid vedelikke
Vedelikud, näiteks õli ja kütus, ei tekita piisavalt elektrilisi signaale.
Nõuab nõuetekohast paigaldamist
Vale paigaldus, halb maandus või õhumullid võivad mõjutada mõõtmise stabiilsust.
Nõua juhtivat keskkonda
Enne valimist tuleb kontrollida vedeliku juhtivust.
Elektromagnetiline voolumõõtur mõõdab voolu Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse abil. Kui juhtiv vedelik läbib magnetvälja, tekitab see pingesignaali, mida elektroodid tuvastavad. Muundur töötleb seda signaali ja arvutab voolukiiruse ja voolukiiruse.
Kuna elektromagnetilist voolumõõturit ei ole liikuvaid osi, see vajab vähe hooldust ja sellel on suurepärane jõudlus juhtivate vedelikega, kasutatakse seda laialdaselt vee-, reovee-, keemia- ja tööstusprotsessides.
Usaldusväärse mõõtmise tagamiseks veenduge alati, et vedeliku juhtivus on piisav, toru on täielikult täidetud ja maandus on korralikult tehtud.
Postituse aeg: 27. juuli 2026