Reja: Umumiy malumot

Elektromagnit sarf o'lchagichlarning ishlash printsipi elektromagnit induksiya qonuniga asoslanadi, unga ko'ra suyuqlikning tezligiga mutanosib ravishda magnit maydonni kesib o'tgan elektr o'tkazuvchan suyuqlikda EMF induktsiya qilinadi. Seriyali elektromagnit sarf o'lchagichlar elektr o'tkazuvchanligi kamida 10 ^-3 S / m bo'lgan suyuqliklar oqimini o'lchash uchun mo'ljallangan (musluk suvining elektr o'tkazuvchanligiga to'g'ri keladi). ^{Elektr o'tkazuvchanligi 10 -5} S / m gacha bo'lgan suyuqliklar oqimini o'lchash imkonini beruvchi maxsus oqim o'lchagichlar mavjud.
Hozirgi vaqtda elektromagnit oqim o'lchagichlari diametri 250 mm dan kam bo'lgan quvurlarda suv oqimini o'lchash uchun eng keng tarqalgan qurilmalardir. Bu ularning quyidagi ijobiy xususiyatlari bilan izohlanadi:

• 
  ko'rsatkichlar muhitning yopishqoqligi va zichligiga bog'liq emas;
  
• 
  dinamik diapazon 100 yoki undan ko'pga etadi;
  
• 
  oqim konvertorlari inersiyasiz;
  
• 
  ular quvurga chiqadigan qismlarga ega emas va shuning uchun bosim yo'qotishlarini yaratmaydi;
  
• 
  mahalliy qarshiliklarning ta'siri boshqa oqim o'lchagichlarga qaraganda ancha kam, shuning uchun ular uchun to'g'ri uchastkalarning talab qilinadigan uzunligi minimaldir;
  
• 
  elektromagnit oqim o'lchagichlar diametri 2 dan 4000 mm gacha bo'lgan quvur liniyalarida qo'llaniladi;
  
• 
  elektromagnit oqim o'lchagichlar boshqa turdagi oqim o'lchagichlardan foydalanish qiyin bo'lgan yoki umuman imkonsiz bo'lgan bir qator hollarda qo'llanilishi mumkin: agressiv, abraziv va yopishqoq suyuqliklar, shlaklar, suyuq metallar oqimini o'lchashda.
  

Elektromagnit oqim o'lchagichlarning kamchiliklari orasida o'lchangan muhitning elektr o'tkazuvchanligining minimal qiymatiga qo'yiladigan talablar mavjud bo'lib, bu bunday oqim o'lchagichlardan foydalanish doirasini toraytiradi. Oqim o'lchagichlarning yana bir kamchiliklari - bu informatsion signalning past darajasi (mkV) va transduser va aloqa liniyalarini tashqi shovqinlardan ehtiyotkorlik bilan himoya qilish zarurati.
Mahalliy va xorijiy kompaniyalar mikroprotsessorli elektromagnit oqim o'lchagichlarning keng assortimentini ishlab chiqaradi: MP400 (f. "Rise"), IPRE-1 (Arzamas asbobsozlik zavodi), RM-5 (f. "TBN"), ROST 13, TREM -PR ( zd "Chaqmoq"), VIS. T (termal tasvir), RSM-05 (TEM-qurilma), VA 2305 (Aswega),
Magne W 3000 PLUS (Honeywell), IMT96 (Foxboro), ADMAD (Yokogawa), SITRANS FM (Siemens) va boshqalar. Raqamli ko'rsatkichlar va oqim chiqish signaliga qo'shimcha ravishda, bu qurilmalar puls chiqishi, RS interfeyslari -232, RS bo'lishi mumkin. -485 va ba'zi hollarda HART, BRAIN va Profibus protokollari.
Elektromagnit oqim o'lchagichning asosiy konvertorining sxematik diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. 1, a.
Elektromagnit oqim o'lchagichlarning konvertorlari sxemasi:
a - tashqi magnit bilan: 1 - konvertor; 2 - elektr izolyatsiyasi; 3 - elektrodlar; b - ichki magnit bilan; 1 - soddalashtirilgan tanasi; 2 - magnit; 3 - elektrodlar; 4 - kabel
Transduser trubkasi 1 ning magnit bo'lmagan materialdan yasalgan va ichkaridan elektr izolyatsiyasi 2 (rezina, emal, floroplast va boshqalar) bilan qoplangan ishchi qismi elektromagnit qutblari orasida joylashgan. Quvurning devori orqali elektrodlar 3 diametri bo'ylab undan ajratilgan holda kiritiladi va suyuqlik bilan elektr aloqada bo'ladi. Magnit maydonning kuch chiziqlari trubaning o'qi va elektrodlar chizig'idan o'tadigan tekislikka perpendikulyar yo'naltiriladi.
Elektromagnit induktsiya qonuniga muvofiq, suyuqlikdagi ekssimetrik tezlik profili bilan elektrodlar o'rtasida EMF paydo bo'ladi.
EMF hajmi oqim bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Induktsiyalangan EMFni o'lchash IP o'lchash moslamasi tomonidan amalga oshiriladi.
Sarf o'lchagichlarda doimiy elektromagnitlardan foydalanish tashqi elektromagnit maydonlarning shovqinlari bilan kurashishni osonlashtiradi, qurilma tezligini oshiradi. Ulardan foydalanishning asosiy kamchiligi elektrodlarning polarizatsiyasi: musbat elektrodda manfiy ionlarning kontsentratsiyasi, salbiyda esa ijobiy ionlar. Natijada elektrodlar yuzasida potentsiallar hosil bo'lib, ular asosiy o'lchangan EMFga qarshi yo'naltirilgan polarizatsiya EMFni hosil qiladi, bu esa qurilmaning kalibrlash xarakteristikasini o'zgartiradi va barqaror ishlashni imkonsiz qiladi. Shuning uchun doimiy magnit maydonga ega elektromagnit oqim o'lchagichlar ion o'tkazuvchanligi bo'lgan suyuqliklar uchun ishlatilmaydi. Ular elektron o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan vositalarning oqim tezligini o'lchash uchun keng qo'llaniladi, masalan, eritilgan metallar, ularda qutblanish hodisasi mavjud emas.
Misol tariqasida, rasmda. 1b silindrsimon magnitli elektromagnit tezlikni o'zgartirgichning diagrammasini ko'rsatadi. Konvertorning asosiy elementlari ravon korpus 1, magnit 2 silindr shaklida va elektrodlar 3. Eng oddiy holatda elektrodlar korpusning ichki yuzasiga diametrik qarama-qarshi nuqtalarda payvandlanadi va korpusdan chiqariladi. kabel yordamida 4. Suyuq metall konvertor atrofida oqayotganda, elektrodlar o'rtasida metallning tezligiga mutanosib bo'lgan potentsial farq paydo bo'ladi.
Ion o'tkazuvchanligi bo'lgan muhitning oqim tezligini o'lchash uchun elektromagnit tomonidan yaratilgan o'zgaruvchan magnit maydonga ega bo'lgan oqim o'lchagichlar qo'llaniladi (2-rasm).


O'zgaruvchan magnit maydonli oqim o'lchagichning sxemasi
Etarlicha yuqori chastotada elektrodlarning polarizatsiyasi deyarli yo'q, ammo o'zgaruvchan magnit maydondan foydalanish o'zining kamchiliklariga ega. Ulardan eng jiddiy parazit transformator EMF Et paydo bo'lishi.
Et ning qiymatini A va B simlarini (1-rasm, a ga qarang) magnit maydon chiziqlariga parallel ravishda bir xil tekislikda joylashtirish orqali kamaytirish mumkin. Odatda, Et ta'sirini susaytirish uchun, shaklda ko'rsatilgan sxema. 2. Ushbu sxemada ikkita sim elektrodlardan biridan chiqib ketadi, nosimmetrik ravishda quvur liniyasini ikki tomondan qoplaydi va qarshilik R. O'lchov moslamasi ushbu qarshilikning dvigateliga va ikkinchi elektrodga ulanadi. Nolinchi oqimda, qarshilik slayderini harakatga keltirish orqali, o'lchash moslamasining kirishida minimal signalga erishish kerak.
Ikkala tavsiflangan usul ham transformator EMFni to'liq bartaraf etmaydi. Zamonaviy oqim o'lchagichlarda uni butunlay yo'q qilish uchun E va Et o'rtasidagi 90 ° fazali siljish qo'llaniladi. Bunday holda, o'lchash sxemasi ikkita kanalni o'z ichiga oladi, ulardan biri foydali signalni o'lchash uchun mo'ljallangan, ikkinchisi transformator EMFni kompensatsiya qilish uchun mo'ljallangan. Fazaga sezgir detektorlar yordamida birinchi kanal orqali faqat informatsion signal uzatiladi, keyin esa ko'rsatuvchi yoki qayd qiluvchi qurilma bilan o'lchanadi. Ikkinchi kanal orqali faqat Et ga proportsional signal o'tadi, so'ngra salbiy aloqa zanjiri orqali kontaktlarning zanglashiga olib kirishiga beriladi va transformator EMF ni qoplaydi.
Ro'yxatga olingan oqim o'tkazgichlarining aksariyati tashqi magnit maydonga ega. Ular 2,5 nominal diametrlar uchun ishlab chiqariladi; 5; o'nta; o'n besh; 25; 32; 40; ellik; 80; 100; 150; 200; -40 dan 180 ° C gacha bo'lgan harorat va 4 MPa gacha bo'lgan bosimli suyuqliklar uchun 300 mm. Oqim o'lchagichlar 0,1...10 m/s oqim tezligi oralig'ida ishlaydi, oqim o'lchagichlarning bir qismi ikki tomonlama, ya'ni. teskari oqimlarni o'lchashi mumkin. Umumiy sanoat konvertorlarining asosiy nisbiy xatosining chegarasi ± (0,5 ... 1)% oralig'ida yotadi.
O’zgartirgichlarning elektromagnitlarini quvvatlantirish uchun 5 ... 7 Gts chastotali o'zgaruvchan tok yoki yarim to'lqinli oqim ishlatiladi. Ba'zi oqim o'lchagichlarda magnit sariqlari 75 va 6,25 Hz (ADMAG AM, AE, CA) er-xotin chastotali oqim bilan ta'minlanadi. Elektromagnit B induksiyasi bilan magnit oqim hosil qiluvchi bir kutupli pulsatsiyalanuvchi oqim bilan quvvatlanganda yuzaga keladigan polarizatsiya EMFni yo'q qilish variantlaridan biri shakldagi diagrammada tasvirlangan.
Elektromagnit o’zgartirgichningning chiqish signali (meandr).
Hozirgi vaqtda t ₁ , o'rashga oqim zarbasi beriladi, bu momentda to'xtaydi t ₃ Hozirgi vaqtda t ₀ , polarizatsiya EMF elektrodlarda qoladi, chunki bu jarayon ko'proq inertialdir. Ushbu kuchlanishning qiymati va t ₂ momentiga mos keladigan kuchlanish mikroprotsessor tomonidan o'rnatiladi. Bu signallar orasidagi farq G ₀ ga mutanosib informatsion signaldir .Elektromagnit turli xil polariteli past chastotali oqim impulslari bilan quvvatlanganda, t ₀ ga o'xshash momentlar uchun polarizatsiya EMF chiqariladi.
Diametri 300 mm dan ortiq bo'lgan quvurlarda oqim tezligini o'lchash uchun mahalliy oqim tezligini o'lchash usuli qo'llaniladi ("hudud-tezlik" va "maydon-tezlik-gradient" usullari). "Maydon-tezlik" konvertorlarida elektromagnit quvur liniyasi devoridan 0,242 radiusli masofada novda yordamida oqimga kiritiladi.
Ushbu nuqtada, oqim tezligining qat'iy diapazonida eksasimmetrik oqim bilan, kichik xatolik bilan mahalliy oqim tezligi uchastka bo'yicha o'rtacha qiymatga teng, ya'ni. o'tkazgichning chiqish signali o'rtacha tezlik bilan belgilanadi va shuning uchun (13.4) ga muvofiq hajm oqimi bilan bog'liq bo'ladi. "Maydon-tezlik-gradient" transduserlarining signali tezlik profilining assimetriyasiga kamroq bog'liq.
RM-5-BZ konvertorining diagrammasi rasmda keltirilgan. 4.