Môže elektromagnetický prietokomer merať destilovanú vodu?

V seriáli REFLOW RADÍ odpovedáme na otázky, s ktorými sa naši zákazníci stretávajú najčastejšie pri výbere, montáži a prevádzke meracej a regulačnej techniky. Prinášame stručné, zrozumiteľné a odborné odpovede založené na skúsenostiach z reálnych priemyselných aplikácií.

Elektromagnetické prietokomery patria medzi najpoužívanejšie zariadenia na meranie prietoku vody v priemysle. Vyznačujú sa vysokou presnosťou, nemajú pohyblivé mechanické časti v meracom priereze a pri vhodných podmienkach poskytujú spoľahlivé meranie.

Nie každá voda je však pre tento princíp merania vhodná.

Pri meraní destilovanej, demineralizovanej alebo ultračistej vody môže nastať problém, ktorý na prvý pohľad nie je zrejmý.

Môže teda elektromagnetický prietokomer merať destilovanú vodu?

Stručná odpoveď: Bežný elektromagnetický prietokomer spravidla nie je vhodný na meranie veľmi čistej destilovanej alebo demineralizovanej vody. Na správnu funkciu totiž potrebuje, aby meraná kvapalina mala dostatočnú elektrickú vodivosť. Ak je vodivosť príliš nízka, meranie môže byť nestabilné alebo úplne nefunkčné.

Prečo elektromagnetický prietokomer potrebuje elektrickú vodivosť?

Elektromagnetické prietokomery pracujú na princípe Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcie.

Pri prúdení elektricky vodivej kvapaliny cez magnetické pole vzniká elektrické napätie, ktoré snímajú meracie elektródy.

Veľkosť tohto napätia súvisí s rýchlosťou prúdenia kvapaliny.

Elektronika prietokomera následne vypočíta objemový prietok.

Aby tento princíp fungoval, musí byť merané médium dostatočne elektricky vodivé.

Ak je vodivosť príliš nízka, merací signál môže byť nestabilný alebo ho elektronika nedokáže spoľahlivo vyhodnotiť.

Elektromagnetický prietokomer teda nemeria prietok všetkých kvapalín, ale iba kvapalín s dostatočnou elektrickou vodivosťou.

Akú elektrickú vodivosť má destilovaná voda?

Elektrická vodivosť vody závisí predovšetkým od množstva rozpustených iónov.

Bežná pitná voda obsahuje minerálne látky a soli, ktoré zabezpečujú jej elektrickú vodivosť.

Pri destilácii alebo demineralizácii sa veľká časť týchto látok odstraňuje.

Výsledkom je voda s výrazne nižšou elektrickou vodivosťou.

Orientačné hodnoty pri teplote 25 °C:

Hodnoty sú orientačné. Skutočná vodivosť závisí od kvality úpravy vody, teploty, skladovania a kontaktu s okolitým prostredím.

Destilovaná voda môže napríklad postupne absorbovať oxid uhličitý zo vzduchu, čím sa jej vodivosť mení.

Aká je minimálna vodivosť pre elektromagnetický prietokomer?

Minimálna požadovaná vodivosť závisí od konkrétneho modelu a výrobcu.

Pri mnohých bežných priemyselných elektromagnetických prietokomeroch sa stretávame s požiadavkou približne 5 µS/cm.

Niektoré špeciálne konštrukcie však dokážu pracovať aj pri nižšej vodivosti.

To znamená, že prietokomer, ktorý spoľahlivo meria pitnú vodu, nemusí fungovať pri destilovanej vode.

Pri výbere preto nestačí overiť iba:

• priemer potrubia,

• merací rozsah,

• tlak,

• teplotu,

• presnosť merania.

Nevyhnutné je skontrolovať aj minimálnu elektrickú vodivosť meraného média uvedenú v technickom liste.

Čo sa stane, ak je vodivosť vody príliš nízka?

Ak elektromagnetický prietokomer pracuje s médiom, ktorého vodivosť je pod požadovanou hranicou, môžu sa objaviť viaceré problémy.

Najčastejšie ide o:

• kolísanie nameranej hodnoty,

• nestabilný výstupný signál,

• nesprávne vyhodnocovanie prietoku,

• zvýšenú citlivosť na elektrické rušenie,

• diagnostické hlásenia,

• úplnú stratu merania.

Prietokomer pritom nemusí byť poškodený.

Problém môže spočívať výlučne v nevhodných vlastnostiach meranej kvapaliny.

Príklad z praxe

Zákazník potrebuje merať prietok vody v technologickom okruhu.

Pri skúške s bežnou vodou elektromagnetický prietokomer funguje správne.

Po naplnení systému demineralizovanou vodou však začne hodnota prietoku kolísať alebo zariadenie prestane spoľahlivo merať.

Príčinou nemusí byť porucha elektroniky ani nesprávna montáž.

Môže ísť o príliš nízku elektrickú vodivosť média.

Dá sa elektromagnetický prietokomer použiť aj na demineralizovanú vodu?

Áno, v niektorých prípadoch.

Dôležité je rozlišovať medzi destilovanou, demineralizovanou a ultračistou vodou.

Tieto označenia samy osebe neurčujú presnú elektrickú vodivosť.

Napríklad demineralizovaná voda v jednom technologickom okruhu môže mať vodivosť 2 µS/cm, zatiaľ čo v inom systéme môže byť vodivosť výrazne nižšia.

Ak konkrétny elektromagnetický prietokomer umožňuje meranie pri danej vodivosti, môže byť vhodným riešením.

Rozhodujúce je preto poznať skutočnú minimálnu vodivosť vody počas prevádzky, nielen jej obchodné alebo technologické označenie.

Aký prietokomer je vhodný na destilovanú vodu?

Ak je elektrická vodivosť vody príliš nízka, je potrebné zvoliť iný princíp merania.

Medzi možné alternatívy patria:

Ultrazvukový prietokomer

Ultrazvukové prietokomery nepotrebujú elektricky vodivé médium.

Pri vhodných podmienkach umožňujú meranie prietoku vody aj pri veľmi nízkej elektrickej vodivosti.

V niektorých aplikáciách možno použiť aj príložné ultrazvukové prietokomery, ktoré sa montujú zvonka na potrubie.

Pri výbere však treba zohľadniť materiál potrubia, jeho rozmery, stav naplnenia a požiadavky konkrétneho ultrazvukového princípu.

Coriolisov prietokomer

Coriolisove prietokomery merajú hmotnostný prietok a nevyžadujú elektrickú vodivosť kvapaliny.

Môžu byť vhodné tam, kde sa požaduje vysoká presnosť alebo súčasné meranie ďalších veličín.

Nevýhodou môže byť vyššia obstarávacia cena.

Mechanický prietokomer

V niektorých aplikáciách možno použiť aj mechanické prietokomery, napríklad turbínové alebo objemové.

Ich vhodnosť závisí od požadovaného rozsahu, presnosti, čistoty vody a prevádzkových podmienok.

Pri ultračistej vode treba osobitne posúdiť aj materiálovú kompatibilitu a riziko kontaminácie média.

Ktorý princíp merania zvoliť?

Pri výbere je potrebné zohľadniť nielen princíp merania, ale aj požadovanú presnosť, prietokový rozsah, tlakové straty, hygienické požiadavky a materiálové vyhotovenie.

Ako zistiť, či je elektromagnetický prietokomer vhodný?

Pred výberom odporúčame preveriť tieto údaje:

1. Elektrická vodivosť vody – ideálne minimálna hodnota počas prevádzky.

2. Požadovaný prietokový rozsah – minimálny, bežný a maximálny prietok.

3. Priemer a materiál potrubia – dôležité pre výber meracieho princípu.

4. Prevádzková teplota a tlak – vrátane maximálnych hodnôt.

5. Požadovaná presnosť – podľa účelu merania.

6. Čistota média – najmä pri ultračistej vode.

7. Požadovaný výstup – napríklad 4–20 mA, impulzný výstup alebo digitálna komunikácia.

Ak nie je elektrická vodivosť známa, je vhodné ju pred výberom prietokomera zmerať.

Zapamätajte si

• Elektromagnetický prietokomer potrebuje elektricky vodivú kvapalinu.

• Destilovaná a demineralizovaná voda môžu mať príliš nízku vodivosť.

• Mnohé bežné elektromagnetické prietokomery vyžadujú minimálne približne 5 µS/cm.

• Niektoré špeciálne modely dokážu merať aj pri nižšej vodivosti.

• Nízka vodivosť môže spôsobovať kolísanie alebo stratu meracieho signálu.

• Alternatívou môže byť ultrazvukový, Coriolisov alebo vhodný mechanický prietokomer.

• Rozhodujúce je overiť parametre konkrétneho zariadenia a skutočné vlastnosti vody.

Záver

Elektromagnetický prietokomer je výborným riešením na meranie prietoku mnohých vodivých kvapalín, ale pri destilovanej alebo demineralizovanej vode nemusí byť vhodný.

Dôvodom je nízka elektrická vodivosť, ktorá môže znemožniť spoľahlivé snímanie indukovaného napätia.

Pri výbere prietokomera na destilovanú vodu preto nestačí vedieť, že meraným médiom je voda. Potrebujeme poznať aj jej elektrickú vodivosť.

Ak vodivosť nespĺňa požiadavky elektromagnetického prietokomera, vhodnou alternatívou môže byť ultrazvukové alebo Coriolisovo meranie.

Spoločnosť REFLOW SK dodáva priemyselné prietokomery pre rôzne typy kvapalín a prevádzkové podmienky. Pomôžeme vám vybrať vhodný merací princíp podľa vlastností média, požadovaného rozsahu a presnosti merania.