Hoe u een elektromagnetische flowmeter installeert

Hoe u een elektromagnetische flowmeter installeert

Het werkingsprincipe van een elektromagnetische flowmeter betekent dat deze specifieke eisen stelt aan de installatieomgeving. Het instrument berekent de stroomsnelheid door de geïnduceerde elektromotorische kracht te meten die wordt gegenereerd wanneer een geleidende vloeistof door een magnetisch veld snijdt. De geïnduceerde elektromotorische kracht is gerelateerd aan de gemiddelde snelheid van het medium en de interne diameter van de pijpleiding. Omstandigheden zoals een ongevulde pijpleiding, overmatige luchtbellen in de vloeistof, onstabiele stromingspatronen, sterke elektromagnetische interferentie in de buurt, slechte aarding of onjuiste sensororiëntatie kunnen allemaal de stabiliteit van het meetsignaal beïnvloeden. Dit is met name van belang bij metingen met een laag debiet en hoge nauwkeurigheid en bij complexe industriële toepassingen, waar de kwaliteit van de installatie een aanzienlijke invloed kan hebben op de uiteindelijke meetresultaten.

Een correcte installatie zorgt ervoor dat het gemeten medium continu en stabiel stroomt, zorgt ervoor dat de sensorelektroden voldoende contact met het medium kunnen behouden en biedt de flowmeter een betrouwbare elektrische referentie- en signaalomgeving. Tegelijkertijd kan het selecteren van een geschikte installatielocatie de impact van luchtbellen, sediment, negatieve druk en abnormale stromingspatronen op de meetresultaten verminderen. Daarom moet het installeren van een elektromagnetische debietmeter niet eenvoudigweg worden beschouwd als "het monteren van het instrument op de pijpleiding". In plaats daarvan moet de installatiemethode uitgebreid worden bepaald op basis van de eigenschappen van het medium, de lay-out van de pijpleiding, de procesdruk, het stroombereik en de omstandigheden ter plaatse.

Voorzorgsmaatregelen voordat u een elektromagnetische flowmeter installeert

Voordat u een elektromagnetische flowmeter installeert, moet u eerst controleren of het instrumentmodel, de nominale diameter, het meetbereik, het bekledingsmateriaal, het elektrodemateriaal, de procesaansluiting en het uitgangssignaal geschikt zijn voor de werkelijke bedrijfsomstandigheden. In het bijzonder moet de geleidbaarheid van het gemeten medium voldoende zijn. Elektromagnetische flowmeters zijn niet geschikt voor alle soorten vloeistoffen. Standaard industrieelelektromagnetische debietmeterszijn over het algemeen geschikt voor geleidende vloeistoffen zoals industrieel water, afvalwater, zure en alkalische oplossingen, slurries, minerale slurries en bepaalde vloeistoffen voor de voedselverwerking. Oliën, zuivere organische oplosmiddelen en andere laaggeleidende of niet-geleidende media zijn echter over het algemeen niet geschikt voor metingen met conventionele elektromagnetische flowmeters.

Controleer vervolgens of de leidingdiameter en de diameter van de flowmeter goed op elkaar zijn afgestemd. De diameter van de debietmeter hoeft niet noodzakelijkerwijs exact dezelfde te zijn als die van de hoofdprocesleiding. De selectie moet gebaseerd zijn op het normale debiet, het maximale debiet, het minimale debiet en de toegestane vloeistofsnelheid. Als de diameter van de debietmeter te groot is, kan de stroomsnelheid onder normale bedrijfsomstandigheden te laag zijn, wat de meetresolutie kan verminderen. Als de diameter te klein is, kunnen overmatige stroomsnelheid en drukverlies optreden. Controleer daarom vóór de installatie of het meetbereik van het instrument het werkelijke debietbereik voldoende dekt.

Ook de installatielocatie is uiterst belangrijk. Prioriteit dient te worden gegeven aan locaties waar de leiding geheel gevuld kan blijven met vloeistof. Installeer de debietmeter niet op het hoogste punt van de pijpleiding of op locaties waar de kans groot is dat gas zich ophoopt. Voor horizontale pijpleidingen wordt over het algemeen niet aanbevolen om de sensor helemaal bovenaan of onderaan de pijp te installeren. De elektroden kunnen normaal gesproken dichtbij de horizontale as worden geplaatst om de effecten van opgehoopte luchtbellen en sediment te verminderen.

Inspecteer bovendien de binnenkant van de pijpleiding om er zeker van te zijn dat er geen overmatige lasresten, metaaldeeltjes, vuil of ander vreemd materiaal aanwezig zijn. Controleer vóór montage of de flensafdichtvlakken, pakkingen en verbindingsbouten aan de gestelde eisen voldoen. Voor nieuw aangelegde pijpleidingen dient u het uitvoeren van spoel-, las- of andere werkzaamheden onder hoge druk te vermijden nadat de debietmeter is geïnstalleerd, als deze werkzaamheden de sensor zouden kunnen beschadigen.

Voor elektromagnetische debietmeters van het externe type moeten de installatieposities van de sensor en de converter, evenals de routering van de speciale signaalkabel, vooraf worden gepland. Signaalkabels moeten zo ver mogelijk verwijderd worden gehouden van motoren met hoog vermogen, frequentieregelaars, hoogspanningskabels en andere bronnen van sterke interferentie. Parallelle routering over lange afstanden moet worden vermeden om elektromagnetische interferentie die het zwakke stroommeetsignaal beïnvloedt, tot een minimum te beperken.
 

Voorzorgsmaatregelen tijdens de installatie van een elektromagnetische flowmeter

Controleer tijdens de daadwerkelijke installatie eerst of de stroomrichting van het medium consistent is met de stroomrichtingpijl die op de sensor is gemarkeerd. De meeste elektromagnetische flowmetersensoren hebben een markering voor de stroomrichting op de behuizing, die vóór installatie zorgvuldig moet worden gecontroleerd. Als het instrument bidirectionele metingen ondersteunt, moet het ook correct worden geconfigureerd volgens de instructies van de fabrikant, in plaats van uitsluitend te vertrouwen op het fysieke uiterlijk.

De sensormeetbuis moet goed zijn uitgelijnd en coaxiaal met de procesleiding. Forceer tijdens de installatie de pijpleiding niet in uitlijning door de flensbouten te strak aan te draaien, aangezien hierdoor de sensor aan overmatige mechanische spanning kan worden blootgesteld. Bij debietmeters met een grote diameter moet bijzondere aandacht worden besteed aan pijpleidingsteunen om te voorkomen dat het gewicht van de pijpleiding rechtstreeks wordt overgebracht naar het lichaam van de debietmeter.
De installatie van pakkingen vereist ook speciale aandacht. De pakking mag niet in de meetbuis uitsteken, omdat dit het stromingspatroon zou kunnen veranderen en de meetnauwkeurigheid zou kunnen beïnvloeden. Gebruik bij het vastdraaien van de bouten een diagonale en geleidelijke aanhaalmethode om een ​​gelijkmatige krachtverdeling te garanderen en overmatige spanning aan één kant te voorkomen. Voor gevoerdelektromagnetische debietmetersmoet het door de fabrikant opgegeven aanhaalmoment van de bout strikt worden gevolgd om schade aan de voering door te strak aandraaien te voorkomen.

De positionering van de elektroden is een andere belangrijke overweging. Voor horizontale pijpleidinginstallatie wordt over het algemeen aanbevolen dat de twee meetelektroden dicht bij de horizontale as worden geplaatst. Dit verkleint de mogelijkheid dat luchtbellen de elektroden bedekken en voorkomt tegelijkertijd dat sediment op de bodem van de pijpleiding de elektroden voortdurend bedekt. Bij verticale leidingen wordt doorgaans de voorkeur gegeven aan opwaartse stroming vanaf de bodem, omdat hierdoor de meetbuis vol blijft en de invloed van luchtbellen en sediment wordt verminderd.

Aarding is een van de belangrijkste aspecten van de installatie van elektromagnetische flowmeters. Omdat de flowmeter een zeer zwak geïnduceerd spanningssignaal meet, moeten betrouwbare aarding en potentiaalvereffening tot stand worden gebracht. Afhankelijk van het pijpleidingmateriaal en het sensorontwerp kunnen aardingsringen, aardingselektroden of speciale aardingsdraden vereist zijn. Aarding is vooral belangrijk voor kunststof pijpleidingen, beklede pijpleidingen en andere niet-geleidende leidingsystemen. De specifieke aardingsmethode moet altijd voldoen aan de installatievereisten van de fabrikant.

Als er luchtbellen aanwezig zijn in de procesleiding, moet de debietmeter worden geïnstalleerd op plaatsen waar de kans groot is dat bellen zich ophopen. Indien nodig kan de leidingindeling worden aangepast, kunnen aanvullende ontluchtingsmaatregelen worden getroffen of kan de inbouwpositie worden gewijzigd. Een grote hoeveelheid lucht die door de meetelektroden stroomt, kan onstabiele signalen en zelfs abnormale momentane stroommetingen veroorzaken.

Nadat de installatie is voltooid, mag er niet van worden uitgegaan dat het instrument onmiddellijk klaar is voor normaal gebruik. Controleer de voedingsbedrading, signaalkabels, aardingsdraden en uitgangsaansluitingen om er zeker van te zijn dat alles correct is aangesloten voordat u het instrument onder spanning zet. Het nulpunt en het uitgangssignaal moeten vervolgens worden gecontroleerd terwijl de pijpleiding volledig gevuld is en de stroom gestabiliseerd is. Waar de omstandigheden ter plaatse dit toelaten, moet ook een feitelijke stroomverificatie worden uitgevoerd om te bevestigen dat er geen significante afwijking is tussen de aangegeven waarde en de werkelijke processtroom.

Wat zijn de vereisten voor een rechte buis voor een elektromagnetische flowmeter?

Het rechte leidinggedeelte is een belangrijke overweging bij het installeren van een elektromagnetische debietmeter. Een recht pijpgedeelte verwijst naar een bepaalde lengte rechte pijpleiding die stroomopwaarts en stroomafwaarts van de debietmeter wordt gehouden, zodat de vloeistof een relatief stabiel stroomprofiel kan opbouwen voordat deze de meetbuis binnengaat. Ellebogen, T-stukken, kleppen, pompen, plotselinge veranderingen in de buisdiameter en andere componenten kunnen de vloeistofstroom verstoren. Als de debietmeter te dicht bij deze verstoringen wordt geïnstalleerd, kan er een ongelijkmatige snelheidsverdeling optreden, wat mogelijk de meetstabiliteit beïnvloedt.

Traditionele installatieprincipes vereisen over het algemeen een bepaalde lengte rechte pijp stroomopwaarts en stroomafwaarts van de flowmeter. Er is echter niet één vaste waarde die voor iedere elektromagnetische flowmeter geldt. De specifieke eis moet gebaseerd zijn op de technische specificaties van de fabrikant. Voor conventionele pijpleidingomstandigheden is een algemeen gebruikte technische richtlijn ongeveer 5 pijpdiameters (5D) van een rechte pijp stroomopwaarts en ongeveer 2 pijpdiameters (2D) stroomafwaarts, waarbij D de nominale diameter van de debietmeter vertegenwoordigt. De vereisten kunnen echter variëren, afhankelijk van het ontwerp en de fabrikant van de flowmeter, dus de producthandleiding moet voorrang krijgen bij daadwerkelijke technische toepassingen.

Als een 90 graden elleboogstuk, T-stuk, pompuitlaat, regelklep of ander significant debietverstorend onderdeel zich direct stroomopwaarts van de debietmeter bevindt, moet de lengte van de stroomopwaartse rechte pijp zoveel mogelijk worden vergroot. Een regelklep verdient bijzondere aandacht. Als deze te dicht bij de debietmeter wordt geïnstalleerd, kan de turbulentie die door throttling wordt gegenereerd de meetprestaties beïnvloeden. Daarom moet, waar de ruimte het toelaat, de debietmeter stroomafwaarts van de storingsbron worden geïnstalleerd, met voldoende rechte pijplengte voor stromingsstabilisatie.

Het is belangrijk om te begrijpen dat een langer recht pijpstuk niet noodzakelijkerwijs altijd beter is. Het doel is om voldoende stabiele stromingsomstandigheden te bieden. Als de installatieruimte beperkt is, moet bij het systeemontwerp rekening worden gehouden met de vereisten voor rechte buizen van de specifieke debietmeter. Als de aanbevolen lengte van de rechte pijp niet kan worden bereikt, raadpleeg dan de fabrikant van de debietmeter om te bepalen of het geselecteerde model nog steeds aan de vereiste nauwkeurigheid kan voldoen onder de werkelijke pijpleidingconfiguratie.

Bovendien betekent de eis van een rechte buis niet eenvoudigweg dat er sprake is van een visueel recht buisgedeelte. Ook de buisdiameter moet consistent blijven. Plotselinge reducties, uitbreidingen of speciale fittingen stroomopwaarts of stroomafwaarts van de debietmeter kunnen de vloeistofsnelheidsverdeling veranderen. Daarom moet bij het ontwerp van de installatie rekening worden gehouden met veranderingen in de pijpdiameter, het aantal bochten, kleptypen en pomplocaties, in plaats van zich alleen op de afstand te concentreren.
 

Kan een elektromagnetische flowmeter worden gebruikt in een omgeving met negatieve druk?

Of een elektromagnetische flowmeter onder negatieve drukomstandigheden kan worden gebruikt, kan niet eenvoudigweg met 'ja' of 'nee' worden beantwoord. Het hangt af van de mate van onderdruk, sensorconstructie, voeringmateriaal, mediumtemperatuur en de toegestane bedrijfsomstandigheden van het specifieke model.

Het is belangrijk op te merken dat het meetprincipe van eenelektromagnetische debietmeterop zichzelf verhindert niet dat het onder negatieve druk opereert. Het belangrijkste probleem is de vacuümweerstand van de sensormeetbuis en zijn bekleding. Wanneer de druk in de pijpleiding onder de atmosferische druk daalt, kan een overmatige negatieve druk voorbij de toegestane limiet van de sensorvoering ertoe leiden dat de voering vervormt, losraakt of zelfs beschadigd raakt. Verschillende voeringmaterialen, zoals PTFE en rubber, kunnen aanzienlijk verschillende vacuümweerstandsmogelijkheden hebben. Daarom kan de geschiktheid van een elektromagnetische debietmeter voor gebruik bij onderdruk niet uitsluitend worden bepaald door de productcategorie.

Veel voorkomende onderdrukomstandigheden zijn onder meer de zuigzijde van een pomp, lange, neerwaarts hellende pijpleidingen, tijdelijke omstandigheden veroorzaakt door plotselinge sluiting van de klep en bepaalde vacuümtransportsystemen. Als de debietmeter dichtbij de zuigzijde van een pomp wordt geïnstalleerd, moet bijzondere aandacht worden besteed aan de werkelijke minimale leidingdruk. Hoewel de pijpleiding normaal gesproken onder positieve druk kan werken, kan er tijdens het opstarten, afsluiten of schakelen van kleppen een voorbijgaande negatieve druk optreden. Daarom moet bij de keuze van het instrument rekening worden gehouden met de slechtst denkbare bedrijfsomstandigheden.

Als er negatieve druk aanwezig is in de toepassing, moet de fabrikant tijdens het instrumentselectieproces worden voorzien van de minimale werkdruk, maximale werkdruk, mediumtemperatuur en mediumeigenschappen. De fabrikant kan vervolgens het toegestane onderdrukbereik van de sensor bevestigen. Indien nodig kan de installatielocatie van de flowmeter worden gewijzigd, bijvoorbeeld door deze aan de perszijde van de pomp te installeren of op een andere locatie waar positieve druk en een volle leiding gemakkelijker kunnen worden gehandhaafd.

Bovendien moet onder negatieve drukomstandigheden speciale aandacht worden besteed aan het voorkomen dat de pijpleiding gedeeltelijk leeg raakt of dat er grote hoeveelheden gas binnendringen. Een verminderde druk kan ervoor zorgen dat opgeloste gassen in de vloeistof uit de oplossing komen en belletjes vormen. Zodra de meetbuis niet meer volledig gevuld is, kan de elektromagnetische flowmeter onstabiele metingen produceren. Daarom moet, naast het controleren van de vacuümweerstand van de sensor, de installatielocatie ook worden beoordeeld vanuit het perspectief van het gehele procesleidingsysteem.

Voor toepassingen waarbij sprake is van aanzienlijke vacuüm- of onderdrukrisico's mag de installatie niet uitsluitend op ervaring worden gebaseerd. Het materiaal van de voering van de flowmeter, het toegestane vacuümniveau, de bedrijfstemperatuur, de configuratie van de pijpleiding en de procestransiënten moeten allemaal uitgebreid worden geëvalueerd. Met name bij hoge temperatuur of corrosieve media kunnen temperatuurveranderingen de prestaties van de voering verder beïnvloeden, waardoor het nog belangrijker wordt om de technische specificaties van de fabrikant te volgen.

Inspectie en inbedrijfstelling na installatie van de elektromagnetische flowmeter

Nadat de mechanische installatie is voltooid, moet het gehele systeem grondig worden geïnspecteerd. Controleer eerst de installatierichting van de flowmeter, de flensverbindingen, de afdichting en de pijpleidingsteunen. Controleer vervolgens of de voeding, kabels, aarding en uitgangssignalen voldoen aan de bedradingseisen. Nadat u het instrument van stroom heeft voorzien, bevestigt u dat de converter normaal start en dat parameters zoals sensordiameter, meetbereik, technische eenheden en uitgangsconfiguratie consistent zijn met de werkelijke sensor- en procesomstandigheden.

Wanneer u de pijpleiding in gebruik neemt, moet u de klep geleidelijk openen, zodat het medium de meetbuis geleidelijk kan vullen en plotselinge drukschokken kunt voorkomen. Zodra is bevestigd dat de meetbuis volledig met vloeistof is gevuld, controleert u of de stroomindicatie stabiel is. Voor een nieuw in gebruik genomen systeem moet ook de nulstroomopbrengst worden gecontroleerd, gevolgd door een vergelijking ter plaatse onder stabiele stroomomstandigheden.

Als het weergegeven debiet voortdurend fluctueert, controleer dan eerst of de leiding volledig gevuld is, of er teveel luchtbellen in het medium aanwezig zijn, of de aarding betrouwbaar is en of er in de buurt sprake is van sterke elektromagnetische interferentie. Als de weergegeven waarde consistent hoger of lager blijft dan verwacht, moeten verdere controles worden uitgevoerd op de diameter van het instrument, de bereikinstellingen, de stroomrichting, de mediumgeleiding en de feitelijke stromingsomstandigheden van de pijpleiding.

Conclusie

Een correcte installatie is essentieel voor het garanderen van de meetnauwkeurigheid en langdurige stabiele werking van een elektromagnetische flowmeter. Van instrumentkeuze en verificatie van mediumgeleiding vóór installatie, tot stroomrichting, volledige pijpomstandigheden, uitlijning van pijpleidingen, aarding en kabelgeleiding tijdens installatie, en vervolgens tot vereisten voor rechte pijpen, onderdrukomstandigheden en inbedrijfstelling: elke fase kan de uiteindelijke meetprestaties beïnvloeden. In praktische technische toepassingen moet een elektromagnetische debietmeter bij voorkeur worden geïnstalleerd op een locatie waar de pijpleiding volledig gevuld kan blijven, het stromingspatroon stabiel is, de drukomstandigheden geschikt zijn en significante interferentiebronnen worden vermeden. De installatie moet ook voldoen aan de eisen van de fabrikant ten aanzien van rechte pijpsecties, aarding en toegestane werkdruk. Voor speciale toepassingen waarbij onderdruk, vacuüm, hoge temperaturen, luchtbellen, slurry of complexe pijpleidingconfiguraties betrokken zijn, moet tijdens de instrumentselectiefase een uitgebreide evaluatie worden uitgevoerd. Alleen door de prestaties van de flowmeter op de juiste manier af te stemmen op de daadwerkelijke installatieomstandigheden kunnen de voordelen van nauwkeurige metingen, stabiele werking, betrouwbaarheid en gemakkelijk onderhoud volledig worden gerealiseerd, waardoor een betrouwbare gegevensbasis ontstaat voor industriële procescontrole, energiemeting en vloeistofbeheer.