Análise aprofundada do princípio dos medidores de vazão eletromagnéticos: Por que são os "clássicos" da medição de vazão?

No vasto campo da medição de fluxo industrial, o medidor de fluxo eletromagnético tem mantido firmemente a posição de "o rei dos clássicos" devido à sua alta precisão,alta fiabilidade e ampla aplicabilidadeSeja a água da torneira, a água residual industrial ou a composição química complexa, a sua presença pode ser vista em todos os lugares.

Mas já se perguntou: como um instrumento sem partes móveis no interior pode "capturar" com precisão a taxa de fluxo de fluidos?Vamos esclarecer a confusão e aprofundar o princípio de funcionamento dos medidores de fluxo eletromagnéticos, e apreciar como a Reder Automatic Control (Jiangsu) Co., Ltd., através de uma profunda compreensão deste princípio, desenvolveu soluções de medição de fluxo excepcionais.

I. Lei Fundamental: Lei de Indução Eletromagnética de Faraday

O princípio central dos medidores de fluxo eletromagnéticos deriva da lei da indução eletromagnética descoberta por Michael Faraday em 1831.quando um condutor se move através de um campo magnético enquanto corta as linhas magnéticas de força, uma força electromotriz induzida será gerada em ambas as extremidades do condutor.

Podemos imaginá-lo como um gerador simples: a bobina (condutor) gira no campo magnético, cortando as linhas magnéticas de força, gerando assim eletricidade.

Então, como esta lei pode ser aplicada à medição de fluidos?

O ponto chave é que o fluido a ser testado deve ser condutor (com uma condutividade elétrica tipicamente superior a 5 μS/cm).

II. Princípio de trabalho: "Danza elegante" entre campo magnético e fluido

Um medidor de caudal eletromagnético é constituído principalmente por um tubo de medição, um par de bobinas de excitação e um par de eletrodos.

Estabelecimento do campo magnético: Após a bobina de excitação ser energizada, um campo magnético estável com uma força de B será gerado dentro do tubo de medição.A direção deste campo magnético é perpendicular à direção do fluxo do fluido.

Fluido como um "condutor" cortando linhas de campo magnético: Quando o fluido condutor flui através deste campo magnético a uma velocidade V, ele está continuamente "cortando" as linhas de campo magnético.

Geração de força electromotriz induzida: de acordo com a lei de Faraday, neste ponto,uma força electromotriz induzida E será gerada na direção perpendicular ao campo magnético e à direção do fluxo do fluidoEste sinal de tensão fraca é captado com precisão pelos eletrodos instalados em ambos os lados da parede do tubo de medição.

Derivar a taxa de fluxo: a força electromotriz induzida gerada E (sinal de tensão) é proporcional à intensidade de indução magnética B, a velocidade média de fluxo V do fluido,e a largura (diâmetro interno D) do tubo de mediçãoA relação pode ser simplificada como: E = K × B × D × V
Aqui, K é uma constante.

Uma vez que a intensidade de indução magnética B e o diâmetro do tubo D são conhecidos, a tensão medida E reflete diretamente a velocidade média de fluxo V do fluido.E o caudal volumétrico Q = velocidade do caudal (V) × área da secção transversal do tubo (S)Por conseguinte, o processador no interior do instrumento pode calcular instantaneamente a taxa de fluxo volumétrico instantâneo.

A principal vantagem reside no facto de o resultado da medição depender exclusivamente da velocidade média de fluxo do fluido e ser independente da temperatura, pressão,densidade e viscosidadeEsta é precisamente a razão fundamental pela qual os medidores de caudais eletromagnéticos possuem uma precisão extremamente elevada na medição de fluidos complexos.

III. Para além da teoria: Como a automação de equipamentos vermelhos pode transformar princípios em desempenho excepcional?

Uma compreensão profunda dos princípios é a base, mas a forma de enfrentar os desafios nas aplicações práticas com base nisso é o que realmente mede a força técnica de uma marca.A Red Equipment Automation demonstrou o seu profundo conhecimento técnico nos seguintes aspectos::

1Tecnologia de excitação inteligente avançada.

O medidor de caudal eletromagnético tradicional utiliza a excitação de frequência de potência, que é suscetível a flutuações na potência da rede e interferências do ruído do fluido.O medidor de fluxo eletromagnético auto-controlado de Reder geralmente adota a excitação de onda retangular de baixa frequência de dupla frequência ou a tecnologia de excitação de multi-frequência programávelAtravés da comutação inteligente da frequência de excitação pelo microprocessador, não só pode polarizar eficazmente a tensão (resolver o problema de polarização do elétrodo da excitação de CC),Mas também responder rapidamente às mudanças no campo de fluxoQuando se medem lodos, celulose de papel, etc., que contenham partículas sólidas ou fibras, tem uma capacidade anti-interferência extremamente forte, garantindo a estabilidade e precisão da medição.

2Tecnologia de estabilização "Ponto Zero"

A deriva do ponto zero é um problema persistente que afeta a estabilidade a longo prazo dos medidores de caudal eletromagnéticos.através de um circuito único de amostragem de sinal e de um algoritmo de filtragem digital, é capaz de distinguir e eliminar falsos sinais introduzidos pela contaminação dos elétrodos, ruído eletroquímico do fluido, etc., garantindo a estabilidade do "verdadeiro ponto zero".Mesmo em condições com fluxo extremamente baixo ou meios impuros, pode fornecer dados de medição fiáveis.

3. Conceção de eletrodos e revestimentos direcionados

Com base no princípio, o eletrodo é o "coletor" do sinal, e o revestimento é a "camada protetora" do sinal.A Red Instrument Automation oferece uma variedade de materiais de eletrodos, como aço inoxidável 316L, liga Hastelloy, titânio, tântalo, etc., bem como várias opções de revestimento como borracha de poliuretano, borracha de cloroprene, PTFE, PFA, etc.Isto garante que a coleta de sinal pode ser clara e estável em qualquer corrosãoA utilização de um material abrasivo ou adesivo, e o revestimento pode proporcionar proteção a longo prazo, maximizando as vantagens do princípio.

IV. Vantagens únicas e cenários de aplicação resultantes do princípio

É precisamente devido ao seu sólido princípio de funcionamento que o caudalímetro eletromagnético possui vantagens insubstituíveis:

Sem partes móveis, perda de pressão mínima: pouco impacto no estado de fluxo, excelente efeito de poupança de energia.

Alta precisão de medição e excelente linearidade: a precisão no intervalo completo é tipicamente de ± 0,5% ou até superior.

Ampla gama de aplicações: desde que seja cumprida a condutividade mínima, pode medir o fluxo de duas fases líquido-sólido, meios corrosivos, lodo, etc.

Por conseguinte, tem sido amplamente aplicado em indústrias como tratamento de água, engenharia química, farmacêutica, alimentos, metalurgia e mineração.o redware, o medidor de caudal eletromagnético autocontrolado, com a sua elevada precisão e longa duração, tornou-se uma garantia fiável para a liquidação comercial; na indústria química,seu projeto resistente à corrosão garante um funcionamento estável em condições adversas.

Conclusão

O princípio dos medidores de fluxo eletromagnéticos é uma manifestação perfeita das grandes leis da física na prática industrial.Produto industrial preciso e confiável requer pesquisa tecnológica contínua e refinamento de processos por empresas como a Hongqi Automation.

Escolher a Red Equipment Automation significa escolher o profundo respeito pelos princípios e a busca persistente da qualidade.Mas também fornecer insights e soluções aprofundadas baseadas nos princípios subjacentes.