O que é medidor de vazão eletromagnético?

Materiais e design de eletrodos em medidores magnéticos para medição de líquidos

Eletrodos para medidores de vazão magnéticos na indústria de celulose

Entre eles, f é a frequência, B é a intensidade da indução magnética e A é a área do circuito de ação projetada na direção do campo magnético. Por exemplo, se f é 50 Hz, B é 0,02 T e A é 1 cm², a tensão ortogonal é de aproximadamente 0,6 mV. No entanto, o sinal gerado ao se mover a uma velocidade de 5 m/s em uma tubulação com diâmetro de 0,1 m é 10 mV. O ângulo de fase da tensão ortogonal desvia em 90 ° e é consumido como perda de ferro no circuito magnético, que não pode ser reduzido por projeto mecânico ou circuitos eletrônicos. O uso de excitação CC pode resolver esse problema medindo diretamente o sinal de fluxo quando o campo magnético permanece constante por um determinado período de tempo. No entanto, também existem outros problemas que exigem uma grande tensão para superar rapidamente a indutância da bobina e estabelecer um campo magnético e, em seguida, manter a estabilidade para a medição de fluxo.

A instalação de um componente não deve fazer com que a tubulação exceda a pressão, e deve-se garantir que a tubulação esteja cheia de líquido. Normalmente, ao instalar a seção do tubo de medição, a conexão do eletrodo deve estar em um plano horizontal para evitar curto-circuito do eletrodo quando bolhas aparecerem na parte superior da tubulação.

A maioria dos tubos de medição é feita de aço inoxidável, permitindo a passagem de campos magnéticos. A pressão máxima que o sensor pode suportar é de 1000 bar.

O projeto também deve incluir opções para uso em ambientes adversos e perigosos.

Transmissores do medidor de vazão Mangetic (componente secundário)

Atualmente, muitos tipos de transmissores de fluxo eletromagnéticos podem atingir as funções necessárias como medidores de fluxo digitais . O tipo de comunicação mais duradouro usado é 50 Hz ou 60 Hz. Isso ocorre porque a fonte de alimentação principal é de 50 Hz ou 60 Hz e, nessa frequência, o campo magnético e os sinais de fluxo também são fortes. Mas alguns novos projetos comuns usam ondas quadradas de baixa frequência com modos diferentes, o que faz com que o sinal ortogonal seja atenuado antes que o sinal de fluxo seja coletado. O tipo de excitação de onda quadrada (excitação CC) mencionado aqui pode ter muitos nomes diferentes dependendo do fabricante (Brobeil et al., 1993). O termo "tipo CC" deve ser usado com cautela, pois os primeiros instrumentos usaram o tipo CC, mas não tiveram sucesso. No projeto CC, a intensidade do campo magnético é relativamente pequena, mas o ruído eletrônico e os efeitos eletromecânicos na lama são os mesmos que no projeto CA. Portanto, o instrumento CC projetado mais recentemente terá um módulo de potência especial de alta potência para resolver esse problema.

Bonfig et al. (1975) descreveram um dos primeiros projetos bem-sucedidos de CC, chamado de campo CC chave. Hafner (1985) descreveu outro sistema chamado CC comutada, que possui funções como redução de ruído (blindagem ativa e passiva), atividade eletroquímica, zeragem periódica do amplificador, amostragem de múltiplos sinais, frequência de aquisição mais alta (até 123 Hz), filtragem digital e uso de circuitos de análise de ruído de fluxo. O uso de baixo consumo de energia no projeto (reduzido para 1,5 W, com tamanho e peso reduzidos) atende aos requisitos de segurança inerente e acionamento por bateria. O controle do microprocessador também fornece autodetecção, compensação de temperatura, ferramentas primárias e secundárias intercambiáveis e funções interativas. Além disso, o eletrodo também fornece funções de aterramento e inspeção de tubo de ar. Herzog et al. (1993) estudaram projetos de CC comutada com um ponto de referência eletrônico em um ciclo e discutiram o uso de um terceiro eletrodo em tubulações parcialmente cheias.




A Figura 8 mostra um diagrama de blocos típico de um circuito CA. O demodulador elimina a tensão ortogonal através do sinal de referência, e o circuito CA obtém a razão entre o sinal de fluxo e o sinal de referência.

O diagrama de blocos da Figura 9 (a) é um método típico adotado em sistemas CC. Como mostrado na Figura 9 (b), a amostragem nos instantes τn, τn+1 e τn+2 amplifica a deriva da linha de base do sinal de onda quadrada causada por efeitos eletroquímicos e outros, portanto, é claramente razoável usar três pontos de amostragem.

O desvio de zero pode ocorrer em alguns instrumentos, mas geralmente é fraco. Pode ser causado pela incapacidade de suprimir completamente tensões inesperadas, especialmente tensões ortogonais. Embora o método de corte seja adotado em baixas vazões, o sistema CC afirma resolver o problema do desvio de zero neste momento, mas isso é difícil de confirmar. O corte de tráfego baixo geralmente se limita a 1% da faixa do limite superior (Ginesi e Annarummo, 1994) ou possivelmente abaixo.

A incerteza geral do conversor é de 0,2% para uma ampla faixa de tensões principais, sinais ortogonais, flutuações de temperatura, etc. Ele também pode medir sinais de microfluxo com baixa precisão.