Ako nainštalovať elektromagnetický prietokomer

Ako nainštalovať elektromagnetický prietokomer

Princíp činnosti elektromagnetického prietokomeru znamená, že má špecifické požiadavky na prostredie inštalácie. Prístroj vypočítava prietok meraním indukovanej elektromotorickej sily generovanej, keď vodivá kvapalina pretína magnetické pole. Indukovaná elektromotorická sila súvisí so strednou rýchlosťou média a vnútorným priemerom potrubia. Stabilitu meracieho signálu môžu ovplyvniť podmienky ako nenaplnené potrubie, nadmerné vzduchové bubliny v tekutine, nestabilné vzory prúdenia, silné elektromagnetické rušenie v blízkosti, zlé uzemnenie alebo nesprávna orientácia snímača. Toto je obzvlášť dôležité pri nízkom prietoku, vysokopresnom meraní a zložitých priemyselných aplikáciách, kde kvalita inštalácie môže mať významný vplyv na konečné výsledky merania.

Správna inštalácia zabezpečuje, že merané médium prúdi nepretržite a stabilne, umožňuje elektródam snímača udržiavať dostatočný kontakt s médiom a poskytuje prietokomeru spoľahlivé elektrické referenčné a signálne prostredie. Výber vhodného miesta inštalácie môže zároveň znížiť vplyv vzduchových bublín, sedimentov, podtlaku a abnormálnych vzorcov prúdenia na výsledky merania. Preto by sa inštalácia elektromagnetického prietokomeru nemala považovať len za „montáž prístroja na potrubie“. Namiesto toho by mal byť spôsob inštalácie určený komplexne podľa vlastností média, usporiadania potrubia, procesného tlaku, rozsahu prietoku a podmienok na mieste.

Preventívne opatrenia pred inštaláciou elektromagnetického prietokomeru

Pred inštaláciou elektromagnetického prietokomeru najskôr overte, či model prístroja, menovitý priemer, rozsah merania, materiál výstelky, materiál elektródy, procesné pripojenie a výstupný signál sú vhodné pre aktuálne prevádzkové podmienky. Predovšetkým musí byť dostatočná vodivosť meraného média. Elektromagnetické prietokomery nie sú vhodné pre všetky druhy kvapalín. Štandardné priemyselnéelektromagnetické prietokomerysú všeobecne vhodné pre vodivé kvapaliny, ako je priemyselná voda, odpadová voda, kyslé a alkalické roztoky, kaly, minerálne kaly a určité kvapaliny na spracovanie potravín. Oleje, čisté organické rozpúšťadlá a iné nízkovodivé alebo nevodivé médiá však vo všeobecnosti nie sú vhodné na meranie bežnými elektromagnetickými prietokomermi.

Potom skontrolujte, či sa priemer potrubia a priemer prietokomeru správne zhodujú. Priemer prietokomeru nemusí byť nevyhnutne rovnaký ako priemer hlavného technologického potrubia. Výber by mal vychádzať z normálneho prietoku, maximálneho prietoku, minimálneho prietoku a povolenej rýchlosti tekutiny. Ak je priemer prietokomeru príliš veľký, rýchlosť prúdenia môže byť za normálnych prevádzkových podmienok príliš nízka, čo môže znížiť rozlíšenie merania. Ak je priemer príliš malý, môže dôjsť k nadmernej rýchlosti prúdenia a strate tlaku. Preto pred inštaláciou skontrolujte, či merací rozsah prístroja primerane pokrýva skutočný prevádzkový rozsah prietoku.

Miesto inštalácie je tiež mimoriadne dôležité. Prednosť by mali mať miesta, kde môže zostať potrubie úplne naplnené kvapalinou. Vyhnite sa inštalácii prietokomeru v najvyššom bode potrubia alebo na miestach, kde sa môže hromadiť plyn. Pre horizontálne potrubia sa vo všeobecnosti neodporúča inštalovať snímač úplne hore alebo dole na potrubí. Elektródy môžu byť normálne umiestnené blízko horizontálnej osi, aby sa znížili účinky nahromadených vzduchových bublín a sedimentov.

Okrem toho skontrolujte vnútro potrubia, aby ste sa uistili, že v ňom nie sú nadmerné zvyšky zvárania, kovové častice, úlomky alebo iné cudzie látky. Pred montážou skontrolujte, či tesniace plochy príruby, tesnenia a spojovacie skrutky spĺňajú príslušné požiadavky. V prípade novovybudovaných potrubí sa po inštalácii prietokomeru vyhnite vysokotlakovému preplachovaniu, zváraniu alebo iným operáciám, ak by tieto operácie mohli poškodiť snímač.

V prípade diaľkových elektromagnetických prietokomerov je potrebné vopred naplánovať montážne polohy snímača a prevodníka, ako aj smerovanie vyhradeného signálneho kábla. Signálne káble by mali byť vedené čo najďalej od vysokovýkonných motorov, meničov s premenlivou frekvenciou, vysokonapäťových káblov a iných zdrojov silného rušenia. Je potrebné vyhnúť sa paralelnému smerovaniu na veľké vzdialenosti, aby sa minimalizovalo elektromagnetické rušenie ovplyvňujúce slabý signál merania prietoku.
 

Bezpečnostné opatrenia počas inštalácie elektromagnetického prietokomeru

Počas skutočnej inštalácie najskôr skontrolujte, či je smer prúdenia média v súlade so šípkou smeru prúdenia vyznačenou na snímači. Väčšina snímačov elektromagnetického prietokomeru má na tele značku smeru prúdenia, ktorú je potrebné pred inštaláciou dôkladne skontrolovať. Ak prístroj podporuje obojsmerné meranie, mal by byť tiež správne nakonfigurovaný podľa pokynov výrobcu a nespoliehať sa len na jeho fyzický vzhľad.

Meracia trubica snímača by mala byť správne zarovnaná a koaxiálna s procesným potrubím. Počas inštalácie netlačte potrubie do súososti nadmerným uťahovaním skrutiek príruby, pretože to môže vystaviť snímač nadmernému mechanickému namáhaniu. Pri prietokomeroch s veľkým priemerom je potrebné venovať osobitnú pozornosť podperám potrubia, aby sa zabránilo priamemu prenosu hmotnosti potrubia na teleso prietokomeru.
Inštalácia tesnenia si tiež vyžaduje osobitnú pozornosť. Tesnenie nesmie vyčnievať do meracej trubice, pretože by to mohlo zmeniť priebeh prietoku a ovplyvniť presnosť merania. Pri uťahovaní skrutiek použite diagonálny a postupný spôsob uťahovania, aby ste zabezpečili rovnomerné rozloženie sily a vyhli sa nadmernému namáhaniu na jednej strane. Pre podšitéelektromagnetické prietokomery, je potrebné dôsledne dodržiavať špecifikovaný uťahovací moment skrutiek uvedený výrobcom, aby sa predišlo poškodeniu obloženia spôsobenému nadmerným utiahnutím.

Umiestnenie elektród je ďalším dôležitým faktorom. Pri horizontálnej inštalácii potrubia sa vo všeobecnosti odporúča umiestniť dve meracie elektródy blízko horizontálnej osi. To znižuje možnosť vzduchových bublín pokrývajúcich elektródy a zároveň zabraňuje tomu, aby sediment na dne potrubia nepretržite pokrýval elektródy. Pri vertikálnych potrubiach sa vo všeobecnosti uprednostňuje prúdenie zospodu nahor, pretože pomáha udržiavať meraciu trubicu plnú a znižuje vplyv vzduchových bublín a sedimentov.

Uzemnenie je jedným z kľúčových aspektov inštalácie elektromagnetického prietokomeru. Pretože prietokomer meria veľmi slabý indukovaný napäťový signál, je potrebné zabezpečiť spoľahlivé uzemnenie a vyrovnanie potenciálov. V závislosti od materiálu potrubia a konštrukcie snímača môžu byť potrebné uzemňovacie krúžky, uzemňovacie elektródy alebo vyhradené uzemňovacie vodiče. Uzemnenie je obzvlášť dôležité pre plastové potrubia, vložkované potrubia a iné nevodivé potrubné systémy. Špecifický spôsob uzemnenia by mal vždy zodpovedať požiadavkám výrobcu na inštaláciu.

Ak sú v procesnom potrubí prítomné vzduchové bubliny, prietokomer by mal byť inštalovaný mimo miest, kde sa môžu bubliny hromadiť. V prípade potreby je možné upraviť usporiadanie potrubia, zabezpečiť dodatočné odvzdušňovacie opatrenia alebo zmeniť polohu inštalácie. Veľké množstvo vzduchu prechádzajúceho cez meracie elektródy môže spôsobiť nestabilné signály a dokonca abnormálne hodnoty okamžitého prietoku.

Po dokončení inštalácie by sa nemalo predpokladať, že je prístroj okamžite pripravený na normálnu prevádzku. Pred zapnutím prístroja skontrolujte elektrické vedenie, signálne káble, uzemňovacie vodiče a výstupné pripojenia, aby ste sa uistili, že je všetko správne pripojené. Nulový bod a výstupný signál by sa potom mali skontrolovať pri úplne naplnenom potrubí a stabilizovanom prietoku. Ak to podmienky na mieste dovoľujú, malo by sa vykonať aj overenie skutočného prietoku, aby sa potvrdilo, že neexistuje žiadna významná odchýlka medzi indikovanou hodnotou a skutočným prietokom procesu.

Aké sú požiadavky na priame potrubie pre elektromagnetický prietokomer?

Pri inštalácii elektromagnetického prietokomeru je dôležitá rovná časť potrubia. Priamy úsek potrubia sa vzťahuje na určitú dĺžku priameho potrubia udržiavaného pred a za prietokomerom tak, aby kvapalina mohla vytvoriť relatívne stabilný profil prietoku pred vstupom do meracej trubice. Kolená, T-kusy, ventily, čerpadlá, náhle zmeny priemeru potrubia a iné komponenty môžu narušiť tok tekutiny. Ak je prietokomer nainštalovaný príliš blízko k týmto poruchám, môže dôjsť k nerovnomernému rozloženiu rýchlosti, čo môže ovplyvniť stabilitu merania.

Tradičné princípy inštalácie vo všeobecnosti vyžadujú určitú dĺžku priameho potrubia pred a za prietokomerom. Neexistuje však žiadna pevná hodnota, ktorá by platila pre každý elektromagnetický prietokomer. Špecifická požiadavka by mala vychádzať z technických špecifikácií výrobcu. Pre podmienky konvenčného potrubia je bežne používaná technická smernica približne 5 priemerov potrubia (5D) priameho potrubia pred a približne 2 priemery potrubia (2D) po prúde, kde D predstavuje menovitý priemer prietokomeru. Požiadavky sa však môžu líšiť v závislosti od konštrukcie prietokomeru a výrobcu, takže v skutočných inžinierskych aplikáciách by mala mať prednosť príručka k produktu.

Ak je priamo pred prietokomerom umiestnené 90-stupňové koleno, T-kus, výstup z čerpadla, regulačný ventil alebo iná súčiastka významne narúšajúca prietok, mala by sa dĺžka priameho potrubia pred prietokom zväčšiť čo najviac. Osobitnú pozornosť si zasluhuje regulačný ventil. Ak je nainštalovaný príliš blízko k prietokomeru, turbulencie generované škrtením môžu ovplyvniť výkon merania. Preto, ak to priestor dovoľuje, prietokomer by mal byť inštalovaný za zdrojom rušenia s dostatočnou dĺžkou priameho potrubia na stabilizáciu prietoku.

Je dôležité pochopiť, že dlhší rovný úsek potrubia nie je nevyhnutne vždy lepší. Cieľom je zabezpečiť dostatočne stabilné prietokové podmienky. Ak je inštalačný priestor obmedzený, pri návrhu systému by sa mali zvážiť požiadavky na priame potrubie špecifického prietokomeru. Ak nie je možné dosiahnuť odporúčanú dĺžku priameho potrubia, poraďte sa s výrobcom prietokomeru, aby ste zistili, či vybraný model môže stále spĺňať požadovanú presnosť pri skutočnej konfigurácii potrubia.

Okrem toho požiadavka na priame potrubie neznamená jednoducho mať vizuálne rovný úsek potrubia. Priemer potrubia by mal tiež zostať konzistentný. Náhle redukcie, rozšírenia alebo špeciálne armatúry pred alebo za prietokomerom môžu zmeniť distribúciu rýchlosti tekutiny. Návrh inštalácie by preto mal brať do úvahy zmeny priemeru potrubia, počet kolien, typy ventilov a umiestnenie čerpadiel, a nie zamerať sa len na vzdialenosť.
 

Môže byť elektromagnetický prietokomer použitý v prostredí s negatívnym tlakom?

Na to, či je možné použiť elektromagnetický prietokomer v podmienkach podtlaku, nemožno jednoducho odpovedať „áno“ alebo „nie“. Závisí to od stupňa podtlaku, konštrukcie snímača, materiálu obloženia, teploty média a prípustných prevádzkových podmienok konkrétneho modelu.

Je dôležité poznamenať, že princíp merania anelektromagnetický prietokomersám o sebe nebráni tomu, aby fungoval pod podtlakom. Kľúčovou otázkou je vákuový odpor meracej trubice snímača a jej výstelky. Keď tlak vo vnútri potrubia klesne pod atmosférický tlak, nadmerný podtlak presahujúci povolenú hranicu obloženia snímača môže spôsobiť deformáciu, oddelenie alebo dokonca poškodenie obloženia. Rôzne výstelkové materiály, ako je PTFE a guma, môžu mať výrazne odlišné schopnosti vákuovej odolnosti. Preto vhodnosť elektromagnetického prietokomeru pre podtlakovú prevádzku nemožno určiť len podľa kategórie jeho produktu.

Bežné podtlakové podmienky zahŕňajú nasávaciu stranu čerpadla, dlhé nadol naklonené potrubia, prechodné stavy spôsobené náhlym uzavretím ventilu a určité vákuové dopravné systémy. Ak je prietokomer inštalovaný v blízkosti sacej strany čerpadla, je potrebné venovať osobitnú pozornosť skutočnému minimálnemu tlaku v potrubí. Aj keď potrubie môže normálne fungovať pod pretlakom, počas spúšťania, vypínania alebo prepínania ventilov sa môže vyskytnúť prechodný podtlak. Preto by sa pri výbere prístroja mali zvážiť najhoršie prevádzkové podmienky.

Ak je v aplikácii prítomný podtlak, výrobca by mal počas procesu výberu prístroja dostať informácie o minimálnom prevádzkovom tlaku, maximálnom prevádzkovom tlaku, teplote média a vlastnostiach média. Výrobca potom môže potvrdiť prípustný rozsah podtlaku snímača. V prípade potreby je možné zmeniť miesto inštalácie prietokomeru, napríklad jeho inštaláciou na výtlačnú stranu čerpadla alebo na iné miesto, kde je možné ľahšie udržiavať pretlak a plnosť potrubia.

Okrem toho by sa v podmienkach podtlaku mala venovať osobitná pozornosť tomu, aby sa potrubie čiastočne nevyprázdnilo alebo aby sa do neho nedostalo veľké množstvo plynu. Znížený tlak môže spôsobiť, že rozpustené plyny v kvapaline vychádzajú z roztoku a vytvárajú bubliny. Keď už meracia trubica nie je úplne naplnená, elektromagnetický prietokomer môže produkovať nestabilné údaje. Preto by sa okrem kontroly vákuového odporu snímača malo vyhodnocovať aj miesto inštalácie z pohľadu celého procesného potrubného systému.

Pri aplikáciách zahŕňajúcich značné riziko podtlaku alebo podtlaku by inštalácia nemala byť založená výlučne na skúsenostiach. Materiál výstelky prietokomeru, povolená úroveň vákua, prevádzková teplota, konfigurácia potrubia a prechodné podmienky procesu by sa mali hodnotiť komplexne. Najmä v prípade vysokoteplotných alebo korozívnych médií môžu zmeny teploty ďalej ovplyvniť výkon obloženia, takže je ešte dôležitejšie dodržiavať technické špecifikácie poskytnuté výrobcom.

Kontrola a uvedenie do prevádzky po inštalácii elektromagnetického prietokomeru

Po dokončení mechanickej inštalácie by mal byť celý systém dôkladne skontrolovaný. Najprv skontrolujte smer inštalácie prietokomeru, prírubové spoje, stav tesnenia a podpery potrubia. Potom skontrolujte, či napájací zdroj, káble, uzemnenie a výstupné signály zodpovedajú požiadavkám zapojenia. Po zapnutí prístroja skontrolujte, či sa konvertor normálne spúšťa a či parametre ako priemer snímača, rozsah merania, technické jednotky a konfigurácia výstupu sú v súlade so skutočnými podmienkami snímača a procesu.

Pri uvádzaní potrubia do prevádzky otvárajte ventil postupne, aby médium postupne naplnilo meraciu trubicu a zabránilo sa náhlym tlakovým rázom. Keď sa potvrdí, že je meracia trubica úplne naplnená kvapalinou, skontrolujte, či je indikácia prietoku stabilná. V prípade novo sprevádzkovaného systému by sa mal skontrolovať aj výstup s nulovým prietokom, po ktorom by malo nasledovať porovnanie na mieste za stabilných podmienok prietoku.

Ak zobrazený prietok neustále kolíše, najskôr skontrolujte, či je potrubie úplne zaplnené, či sa v médiu nenachádzajú nadmerné vzduchové bubliny, či je uzemnenie spoľahlivé a či sa v blízkosti nevyskytuje silné elektromagnetické rušenie. Ak je zobrazená hodnota stále vyššia alebo nižšia, ako sa očakávalo, mali by sa vykonať ďalšie kontroly priemeru prístroja, nastavenia rozsahu, smeru toku, vodivosti média a skutočných podmienok toku v potrubí.

Záver

Správna inštalácia je nevyhnutná na zabezpečenie presnosti merania a dlhodobej stabilnej prevádzky elektromagnetického prietokomeru. Od výberu prístroja a overenia vodivosti média pred inštaláciou až po smer toku, podmienky plného potrubia, zarovnanie potrubia, uzemnenie a vedenie káblov počas inštalácie až po požiadavky na priame potrubie, podmienky podtlaku a uvedenie do prevádzky, každá fáza môže ovplyvniť konečný výkon merania. V praktických inžinierskych aplikáciách by mal byť elektromagnetický prietokomer prednostne inštalovaný na mieste, kde môže zostať potrubie úplne naplnené, kde je vzor toku stabilný, tlakové podmienky sú vhodné a kde je zabránené významným zdrojom rušenia. Inštalácia by mala spĺňať aj požiadavky výrobcu na rovné časti potrubia, uzemnenie a prípustný prevádzkový tlak. Pre špeciálne aplikácie zahŕňajúce podtlak, vákuum, vysokú teplotu, vzduchové bubliny, kal alebo zložité konfigurácie potrubí by sa malo vykonať komplexné vyhodnotenie počas fázy výberu prístroja. Len správnym zosúladením výkonu prietokomeru so skutočnými podmienkami inštalácie možno plne realizovať výhody presného merania, stabilnej prevádzky, spoľahlivosti a pohodlnej údržby, čo poskytuje spoľahlivý dátový základ pre riadenie priemyselných procesov, meranie energie a riadenie tekutín.