Phát triển máy đo lưu lượng điện từ

Sự phát triển của việc đo lưu lượng có thể bắt nguồn từ các dự án bảo tồn nước cổ đại và các hệ thống cung cấp nước đô thị.Các tấm lỗ đã được sử dụng để đo lượng nước uống của cư dânKhoảng năm 1000 TCN, Ai Cập cổ đại sử dụng phương pháp đê để đo dòng chảy của sông Nile.Hệ thống tưới tiêu Dujiangyan nổi tiếng của Trung Quốc đã sử dụng các quan sát mức nước tại "Kênh cổ chai" (Baopingkou) để ước tính khối lượng nước, và vân vân.

Vào thế kỷ 17, Torricelli đã đặt nền tảng lý thuyết cho máy đo lưu lượng áp suất khác biệt, đánh dấu một cột mốc trong đo lưu lượng.các nguyên mẫu của nhiều loại dụng cụ đo lưu lượng bắt đầu hình thành trong thế kỷ 18 và 19, bao gồm đê, phương pháp theo dõi, ống Pitot, ống Venturi, bộ đo khối lượng, tua-bin và máy đo lưu lượng mục tiêu.

Máy đo lưu lượng điện từ: Phát triển và ứng dụng

Máy đo lưu lượng điện từ (EMF) xuất hiện vào những năm 1960 như một loại dụng cụ đo lưu lượng mới, phát triển nhanh chóng cùng với những tiến bộ trong điện tử.Dựa trên định luật điện từ của Faraday, chúng đo tốc độ lưu lượng khối lượng của chất lỏng dẫn điện. Do những lợi thế độc đáo của chúng, chúng hiện được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp để đo lường các chất lỏng dẫn điện khác nhau, bao gồm:

Các chất lỏng ăn mòn (ác, kiềm, muối)

Phương tiện dễ cháy và nổ

Nước thải công nghiệp, bùn, bột và bùn

Nguyên tắc đo

Nguyên tắc hoạt động dựa trên định luật Faraday: khi một chất lỏng dẫn chảy qua đồng hồ, nó tạo ra một điện áp tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy trung bình (V).Điện áp này được phát hiện bởi hai điện cực tiếp xúc với chất lỏng, truyền qua cáp đến một bộ khuếch đại và chuyển đổi thành tín hiệu đầu ra tiêu chuẩn.

Yêu cầu chính: Dầu phải có độ dẫn điện tối thiểu để đo chính xác.

Ưu điểm

Cấu trúc đơn giản, không có bộ phận di chuyển

Không có tắc nghẽn dòng chảy → không mất áp suất

Không bị mòn hoặc tắc nghẽn → lý tưởng cho bùn, nước thải và chất lỏng nhớt

Chống ăn mòn (thông qua ống lót & vật liệu điện cực chuyên dụng)

Không bị ảnh hưởng bởi tính chất của chất lỏng

Không phụ thuộc vào nhiệt độ, độ nhớt, mật độ và (trong giới hạn) khả năng dẫn điện

Được hiệu chuẩn một lần bằng nước → có thể sử dụng cho các chất lỏng dẫn điện khác mà không cần điều chỉnh bổ sung

Phạm vi đo rộng

Tỷ lệ phạm vi lên đến 1:100

Đo tốc độ trung bình → không bị ảnh hưởng bởi hồ sơ dòng chảy (laminar / hỗn loạn)

Phản ứng nhanh và tính tuyến tính cao

Không có quán tính cơ học → đo lưu lượng xung ngay lập tức

Chuyển đổi tín hiệu tuyến tính → đầu ra trực tiếp để hiển thị cục bộ hoặc truyền từ xa

Những nhược điểm và hạn chế

Mặc dù có những lợi thế, EMF có một số nhược điểm hạn chế việc sử dụng:

Không thể đo khí, hơi hoặc chất lỏng có hàm lượng khí cao

Hạn chế các chất lỏng dẫn (ít nhất 10-5 S/cm) → không phù hợp với nước cất, dầu mỏ hoặc dung môi hữu cơ

Các hạn chế nhiệt độ và áp suất do vật liệu lót → không thể đo lường chất lỏng nhiệt độ cao, áp suất cao

Độ nhạy của hồ sơ dòng chảy → yêu cầu các phần ống thẳng trước/sau máy đo

Nhận cảm nhiễu điện từ (EMI) → có thể cần bảo vệ trong môi trường ồn ào điện

Kết luận

Máy đo lưu lượng điện từ cung cấp độ chính xác cao, độ bền và tính linh hoạt cho các chất lỏng dẫn điện nhưng bị giới hạn bởi độ dẫn điện, nhiệt độ và điều kiện lưu lượng của chất lỏng.Những tiến bộ đang diễn ra nhằm mục đích mở rộng khả năng áp dụng của chúng, đặc biệt là trong chất lỏng dẫn điện thấp và môi trường khắc nghiệt.