Compteurs de consommation électromagnétiques
Le principe de fonctionnement des débitmètres électromagnétiques (à induction) est basé sur la mesure de l'EDW généré dans le fluide porteur de courant sous l'influence d'un champ magnétique externe. Le schéma du débitmètre à induction est illustré à la figure 4.7.
Entre les pôles N et S de l'aimant, la conduite de liquide 1 passe perpendiculairement à la direction des lignes de force du champ magnétique. La partie du tuyau traversant le champ magnétique est en matériau amagnétique (fluoroplaste, ébonite, etc.). Des électrodes de mesure diamétralement opposées 2 sont installées sur les parois de la conduite. Sous l'influence du champ magnétique, les ions du liquide se déplacent et transmettent leurs charges aux électrodes de mesure en y formant un champ électrique. Proportionnelle au débit, la valeur de EYUK, lorsque le champ magnétique est constant, est déterminée par l'équation de base de l'induction électromagnétique :
E=B·D·vort (4.16)
ici, V est l'induction magnétique électrique, Tl, formée entre les pôles magnétiques ; D est le diamètre intérieur du tuyau (distance entre les électrodes), m ; Vort — la vitesse moyenne du flux, m/s.
Exprimons la vitesse par la consommation volumique Q
(4.17)
De cette expression, il résulte que la valeur de EYUK dans un champ magnétique constant est directement proportionnelle à la consommation. Les débitmètres à induction ont une conductivité électrique de 10-3…
Il est utilisé dans des liquides d'au moins 10-5cm/m.
Le principal inconvénient des débitmètres à induction à champ magnétique constant est l'apparition de polarisation et d'EDUC galvanique dans les électrodes magnétiques. Ces inconvénients empêchent ou rendent difficile la mesure précise de l'EYUK induit par le champ magnétique dans un fluide en mouvement. Par conséquent, les débitmètres à champ magnétique constant sont utilisés pour mesurer le débit de métaux liquides, le débit pulsé de liquide et pour les mesures de courte durée où la polarisation n'a aucun effet. La plupart des débitmètres à induction actuels utilisent un champ magnétique alternatif. Si le champ magnétique change avec la fréquence f au temps t, EYUK est déterminé par l'équation suivante :
(4.18)
ici,
—valeur d'amplitude de l'induction.
Dans un champ magnétique changeant, les processus électrochimiques sont moins affectés que dans un champ constant. Le schéma de principe d'un débitmètre à induction à champ magnétique variable est illustré à la figure 4.8. Les symboles suivants sont utilisés sur le dessin : SBEO' est le transducteur électromagnétique primaire du compteur de consommation à champ magnétique variable ; Le champ magnétique est créé à l'aide d'un électroaimant 4 : OK—transmetteur avec un amplificateur de mesure avec un signal de sortie 0…5 mA DC ; O'A—instrument de mesure, intégrateur, etc. ; R est la résistance.
Dans la partie non magnétique du tube 1, il est réparti uniformément au moyen d'un électroaimant 4
un champ magnétique est créé. L'EYUK généré dans le liquide sous l'influence du champ magnétique est directement proportionnel au liquide capfi et est transmis par les électrodes 2 et 3 à l'amplificateur de mesure intermédiaire, où un signal amplifié proportionnel à la consommation n est émis. Le signal amplifié arrive à l'instrument de mesure calibré dans l'unité de consommation. La présence d'un signal de sortie électrique unifié (O...5mA) permet l'utilisation de dispositifs de contrôle secondaires.
Les débitmètres à induction présentent de nombreux avantages.
Ce ne sont pas des coûts inertiels, mais des coûts qui évoluent rapidement
lors de leur mesure et de leur utilisation dans des systèmes de réglage automatique
très important. Les résultats de mesure ne sont pas affectés par les particules et les bulles de gaz dans le liquide. Les lectures du débitmètre ne dépendent pas des propriétés du liquide mesuré (viscosité, densité) et de la nature de l'écoulement (laminaire, turbulent).
Les inconvénients des compteurs de consommation électromagnétiques incluent l'exigence de la valeur minimale de la conductivité électrique du milieu mesuré, ce qui limite leur champ d'application. La complexité du schéma de mesure.
Les débitmètres à induction peuvent fournir des mesures de débit dans la plage de 1...2500 m3/heure et plus dans des tuyaux d'un diamètre de 3...1000 mm et plus, lorsque la vitesse linéaire du liquide est jusqu'à 0,6... 10 m/s. La classe de précision des instruments est de 0,6 ; 1; 1,5 ; 2 ; 2,5.
