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.
Pri montáži elektromagnetického prietokomeru sa často rieši poloha zariadenia, rovné úseky potrubia alebo orientácia elektród. Jedna podmienka je však zásadná – meracia trubica musí byť počas merania úplne zaplnená kvapalinou.
Stručná odpoveď: Áno. Elektromagnetický prietokomer potrebuje pre správne meranie úplne zaplnené potrubie. Ak sa v meracej trubici nachádza vzduch alebo potrubie tečie iba čiastočne zaplnené, meranie môže byť nestabilné alebo nesprávne.
Prečo musí byť potrubie zaplnené?
Elektromagnetický prietokomer pracuje na princípe Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcie.
Magnetické pole prechádza meracou trubicou a pri pohybe elektricky vodivej kvapaliny vzniká medzi elektródami merateľné napätie. Jeho veľkosť súvisí s rýchlosťou prúdenia média.
Aby tento princíp fungoval správne, meracia trubica musí byť vyplnená vodivým médiom.
Ak časť prierezu zaberá vzduch, podmienky merania už nezodpovedajú stavu, pre ktorý je prietokomer navrhnutý.
Čo sa stane pri čiastočne zaplnenom potrubí?
Pri čiastočnom zaplnení môže prietokomer:
- ukazovať nesprávny prietok,
- vykazovať nestabilnú hodnotu,
- zobrazovať náhodné výkyvy,
- signalizovať prázdne potrubie,
- prípadne prestať spoľahlivo merať.
Problém je v tom, že prietokomer štandardne vyhodnocuje rýchlosť média s predpokladom, že celý vnútorný prierez meracej trubice je zaplnený.
Pri čiastočne zaplnenej rúre tento predpoklad neplatí.
Pozor na vzduchové bubliny
Potrubie môže na prvý pohľad pôsobiť ako zaplnené, ale problém môžu spôsobovať aj väčšie množstvá vzduchu alebo plynových bublín v médiu.
Tie môžu vzniknúť napríklad:
- nasávaním vzduchu do systému,
- pri nedostatočnom odvzdušnení,
- za čerpadlom,
- pri prudkých zmenách tlaku,
- pri uvoľňovaní rozpustených plynov z kvapaliny.
Menšie množstvo bublín nemusí automaticky znemožniť meranie, ale ich väčší podiel môže zhoršiť jeho stabilitu a presnosť.
Kde elektromagnetický prietokomer nemontovať?
Problematickým miestom býva napríklad najvyšší bod potrubnej trasy.
Práve tam sa môže zhromažďovať vzduch.
Nevhodná môže byť aj montáž do potrubia s voľným výtokom smerom nadol, ak nie je zabezpečené, že meracia trubica zostane stále zaplnená.
Pri návrhu preto nestačí riešiť iba to, kam sa prietokomer fyzicky zmestí.
Treba preveriť aj hydraulické podmienky v danom mieste.
Pomôže zvislá montáž?
V mnohých aplikáciách áno.
Pri kvapalinách je často veľmi vhodná montáž do zvislého potrubia s prúdením smerom nahor.
Takéto usporiadanie pomáha:
- udržať meraciu trubicu zaplnenú,
- obmedziť zachytávanie vzduchu,
- pri médiách s pevnými časticami znižovať riziko ich usadzovania.
? Viac sa montážnej polohe venujeme v článku Dá sa prietokomer montovať zvislo? Závisí od typu aj aplikácie.
A čo horizontálne potrubie?
Elektromagnetický prietokomer môže byť samozrejme namontovaný aj horizontálne.
Treba však správne zvoliť jeho orientáciu.
Pri horizontálnom potrubí sa spravidla odporúča vyhnúť polohe elektród úplne hore a dole.
Prečo?
V hornej časti potrubia sa môže zachytávať vzduch.
V spodnej časti sa naopak môžu hromadiť usadeniny alebo pevné častice.
Oboje môže negatívne ovplyvniť kontakt elektród s médiom a následne aj meranie.
Konkrétnu orientáciu však treba vždy overiť podľa montážnych pokynov výrobcu daného prietokomeru.
Čo je detekcia prázdneho potrubia?
Mnohé moderné elektromagnetické prietokomery majú funkciu označovanú ako Empty Pipe Detection alebo detekcia prázdnej meracej trubice.
Zariadenie dokáže rozpoznať, že elektródy už nie sú správne ponorené v médiu, a namiesto dôveryhodne vyzerajúcej, ale nesprávnej hodnoty môže vyhlásiť diagnostický stav.
Je to veľmi užitočná funkcia.
Nenahrádza však správny návrh potrubia.
Ak je meracie miesto počas normálnej prevádzky pravidelne iba čiastočne zaplnené, problém treba riešiť hydraulicky alebo zvoliť inú technológiu merania.
Stačí, že je potrubie zaplnené?
Nie.
Úplné zaplnenie je pri elektromagnetickom prietokomere zásadná podmienka, ale nie jediná.
Pre správne meranie treba preveriť aj:
- elektrickú vodivosť média,
- správne uzemnenie,
- orientáciu elektród,
- profil prúdenia,
- rovné úseky potrubia podľa výrobcu,
- prítomnosť bublín,
- usadeniny,
- vhodnú rýchlosť prúdenia,
- správne dimenzovanie prietokomeru.
Aj úplne zaplnený prietokomer teda môže merať nesprávne, ak je problém inde v aplikácii.
Zapamätajte si
- Elektromagnetický prietokomer potrebuje úplne zaplnenú meraciu trubicu.
- Čiastočné zaplnenie môže spôsobovať nesprávne alebo nestabilné meranie.
- Problematické sú aj väčšie množstvá vzduchových bublín.
- Pri kvapalinách je často výhodná zvislá montáž s prúdením smerom nahor.
- Pri horizontálnej montáži treba správne orientovať elektródy.
- Funkcia detekcie prázdneho potrubia pomáha pri diagnostike, ale nenahrádza správnu montáž.
Záver
Pri elektromagnetickom prietokomere je úplné zaplnenie meracej trubice jednou zo základných podmienok spoľahlivého merania.
Ak sa v potrubí hromadí vzduch alebo kvapalina vypĺňa iba časť prierezu, problém nemusí byť v samotnom prietokomere. Často ide o nevhodne zvolené meracie miesto alebo hydraulické usporiadanie potrubia.
Správnou polohou prietokomeru, orientáciou elektród a návrhom potrubnej trasy možno mnohým problémom predísť ešte pred uvedením merania do prevádzky.
Spoločnosť REFLOW SK dodáva prietokomery pre priemyselné aplikácie a pomáha s výberom vhodnej technológie aj návrhom správneho meracieho miesta.