Электромагнитный расходомер подходит не для любой жидкости. Главный критерий — электропроводность среды. Если она достаточная, прибор стабильно измеряет расход воды, стоков, кислот, щелочей, солевых растворов и суспензий. Если жидкость почти не проводит ток, как масло, дизельное топливо или дистиллят, метод не работает независимо от марки и цены прибора.
Подобрать электромагнитный расходомер под параметры рабочей среды можно на сайте ВОГЕЗ.
Главное условие — достаточная электропроводность
Принцип работы основан на законе электромагнитной индукции. Магнитное поле проходит поперёк трубы, а движущаяся проводящая жидкость создаёт сигнал на электродах. Его величина зависит от скорости потока, поэтому прибор рассчитывает расход.
Минимальная допустимая электропроводность зависит от модели. У большинства серий порог составляет около 5 мкСм/см, у специальных исполнений — от 1 мкСм/см, у бюджетных приборов — 20–50 мкСм/см. Водопроводная вода обычно имеет проводимость 200–800 мкСм/см, сточные воды — ещё выше, а кислоты, щёлочи и растворы солей проводят ток очень хорошо. Дистиллированная и деионизированная вода часто не достигают минимального порога.
Вязкость, плотность и давление среды почти не влияют на результат. Однако трубопровод должен быть полностью заполнен. Если над электродами образуется воздушный карман, показания становятся нестабильными.
Вода, стоки и теплоноситель
Самая распространённая область применения — водоснабжение, ЖКХ и теплоснабжение. Электромагнитные расходомеры используют для питьевой и технической воды, теплоносителя, хозяйственно-бытовых и промышленных стоков, иловой смеси, растворов коагулянтов и гипохлорита.
Внутри измерительной трубы нет крыльчатки, турбины или сужающего элемента. Поэтому загрязнения и взвеси не блокируют механизм, а потери давления остаются минимальными. Типичная погрешность составляет около ±0,2–0,5 %.
Для коммерческого учёта воды выбирают модель, внесённую в Госреестр средств измерений.
Кислоты, щёлочи и солевые растворы
Электромагнитный метод подходит для серной, соляной, азотной и фосфорной кислот, растворов NaOH и KOH, рассолов, электролитов и других проводящих реагентов. Чем выше концентрация и ионный состав, тем лучше проводимость среды. Основной вопрос здесь не в возможности измерения, а в стойкости футеровки и электродов.
Для кислот и щелочей часто применяют футеровку PTFE или PFA. Материал электродов подбирают по конкретному веществу, концентрации и температуре. Это может быть хастеллой C, тантал, титан или платино-иридиевый сплав.
Исполнение нельзя выбирать только по слову «кислота» или «соль»: хлориды, например, способны вызвать точечную коррозию нержавеющей стали.
Пульпы, шламы и суспензии
Электромагнитные расходомеры применяют для рудной и угольной пульпы, бумажной массы, цементных суспензий, шламов и других жидкостей с твёрдыми включениями. Метод удобен тем, что внутри нет движущихся деталей и сужения прохода.
При абразиве важна скорость потока. Для воды рабочий диапазон обычно составляет 2–4 м/с, для сред с твёрдыми частицами скорость желательно ограничивать примерно 3 м/с, а для липких и склонных к налипанию жидкостей — 2 м/с.
Футеровку выбирают по характеру износа. Для абразивных шламов и пульп используют полиуретан или керамику, чувствительную к термоударам и некоторым химическим средам.
Отложения на электродах могут ослаблять сигнал. Для сложных суспензий применяют специальные электроды, электрополировку и системы очистки. Эти требования лучше указывать ещё в опросном листе.
Пищевые и фармацевтические среды
Метод подходит для молока, пива, сусла, соков, сиропов, рассолов и растворов для CIP-мойки, если их электропроводность выше порога прибора.
Для пищевого производства требуется гигиеническое исполнение: соединения Clamp или DIN 11851, гладкая поверхность и стойкость к мойке. Часто используют PFA и электроды 316L.
Нужно учитывать максимальную температуру CIP- или SIP-обработки. При кратковременном нагреве до 130–150 °C обычная резиновая футеровка не подходит.
Особо чистая вода, вода для инъекций и деионизированная вода могут иметь слишком низкую проводимость. Для таких линий выбирают кориолисовые или ультразвуковые приборы.
Какие жидкости измерять нельзя
Электромагнитный расходомер не применяют для газов и пара, нефти и большинства нефтепродуктов, бензина, дизельного топлива, керосина, масел, смазок, спиртов и многих органических растворителей. Эти среды не создают достаточного сигнала на электродах.
Даже проводящая жидкость будет измеряться неправильно при неполном заполнении трубы, сильной вибрации, электромагнитных помехах и плохом заземлении. Обычно перед прибором оставляют прямой участок около 5 DN, после него — около 3 DN, но точные значения берут из паспорта.
Для топлива и масел применяют кориолисовые, турбинные или ультразвуковые приборы, для газа и пара — вихревые.
Как подобрать футеровку и электроды
Техническую резину используют для воды и стоков при умеренной температуре. Полиуретан подходит для абразивных пульп и шламов. PTFE выбирают для кислот и щелочей с температурой примерно до 150 °C. PFA применяют для химических и пищевых сред, а также для горячей CIP-мойки. Керамика подходит для абразивных потоков при высокой температуре, но не используется для плавиковой кислоты, концентрированных щелочей и условий с термоударом.
Электроды из нержавеющей стали 316L подходят для воды, стоков и нейтральных сред. Хастеллой C применяют для многих растворов солей и окислителей. Титан используют для морской воды и гипохлорита. Тантал выбирают для ряда кислот, кроме плавиковой кислоты и олеума. Платино-иридиевые электроды применяют в наиболее сложных условиях.
Четыре шага перед заказом
Сначала измеряют электропроводность и сравнивают её с минимальным порогом прибора. Затем проверяют химическую совместимость футеровки и электродов с учётом концентрации и температуры. После этого выбирают DN так, чтобы скорость потока находилась в рабочем диапазоне. На последнем этапе сверяют давление, температуру, тип присоединения и требования к монтажу.
Так поставщик сможет подобрать исполнение с первого раза.
