Aperçu du débitmètre électromagnétique
débitmètre d'eau électromagnétiqueest un instrument de mesure de débit fabriqué selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique pour mesurer le débit volumique d'eau conductrice.
En 1922, Williams E.J. appliqua pour la première fois des débitmètres électromagnétiques à des tubes circulaires fermés. En 1937, Colin A. Kolin A. mesura avec succès le débit sanguin grâce à un débitmètre magnétique. Au début des années 1950, la technologie électromagnétique trouva des applications industrielles. La société néerlandaise Tobi (ancêtre d'Alto Meter) lança les premiers produits destinés à l'industrie de transformation, inaugurant ainsi une nouvelle génération de débitmètres qui s'implantèrent plus rapidement dans des applications industrielles. Ces dernières années, la production mondiale de débitmètres électromagnétiques représente environ 5 % à 6,5 % du nombre total d'instruments de mesure de débit industriels. En 1994, la première usine de débitmètres électromagnétiques pour l'eau fut créée et produisit entre 95 000 et 125 000 débitmètres magnétiques.
Débitmètre électromagnétique pour eau
Dans de nombreuses industries, telles que la pétrochimie, la sidérurgie, l'approvisionnement et le drainage de l'eau, l'irrigation hydraulique, le traitement de l'eau, la mesure et le contrôle des eaux usées pour la protection de l'environnement, la fabrication du papier, la médecine, l'alimentation et d'autres procédés de production industrielle et agricole, de nombreux types de débitmètres d'eau sont nécessaires, tels que les débitmètres pour eau salée, eau dessalée, eau ammoniacale, eau de mer, eau purifiée, eau potable, eau du robinet, eaux usées, eaux d'égout, effluents, eau sanitaire, eau acide, eau alcaline, eau de puits, eau souterraine, eau de surface, eau condensée, eau d'incendie, boue de ciment, eau minérale, peroxyde d'hydrogène, eau dure, eau douce, eau en bouteille ;
Un débitmètre électromagnétique peut mesurer le débit d'eau et calculer le débit total d'eau quelle eau est conductrice.
Principe de fonctionnement d'un débitmètre électromagnétique
Le principe de base d'un débitmètre électromagnétique repose sur la loi de Faraday relative à l'induction électromagnétique. Lorsqu'un conducteur se déplace dans un champ magnétique, une force électromotrice induite est générée à ses deux extrémités. L'eau conductrice s'écoule alors dans le tube de mesure non magnétique perpendiculairement au champ magnétique, et un potentiel induit, proportionnel au débit, est généré dans la direction perpendiculaire à celle de l'écoulement. Le débitmètre électromagnétique est composé d'un capteur de débit et d'un convertisseur de débit magnétique. Des bobines d'excitation sont placées en haut et en bas du tube de mesure. Le passage d'un courant d'excitation génère un champ magnétique qui se propage dans le tube. Deux électrodes, fixées sur la paroi interne du tube, sont en contact avec l'eau ; le potentiel induit est ainsi mesuré et transmis au convertisseur, qui fournit le courant d'excitation.
Avantages du débitmètre électromagnétique
- Le canal de mesure du capteur électronique de débit d'eau est un tuyau droit et lisse sans élément de détection de débit obstrué, qui ne se bouche pas facilement et convient à la mesure des fluides biphasiques liquide-solide contenant des particules solides ou des fibres, tels que la pâte à papier, la boue charbon-eau, les eaux usées et les eaux d'égout.
- Les débitmètres magnétiques pour eau ne produisent pas de perte de pression due à la détection du débit. Ils sont particulièrement adaptés aux canalisations d'alimentation en eau de grande taille qui nécessitent une faible perte de résistance, comme le débitmètre d'eau DN200, le débitmètre d'eau à cadran de 10 pouces et le débitmètre d'eau numérique de 12 pouces ;
- Le débit volumique mesuré par EMF n'est pas significativement affecté par les variations lentes de la densité, de la viscosité, de la température, de la pression et de la conductivité de l'eau.
- Comparativement à la plupart des autres débitmètres d'eau, les exigences relatives à la section de tuyau droit sont également moindres.
- La plage de mesure de l'eau par les débitmètres magnétiques est étendue, généralement de 20:1 à 50:1, et la plage de débit disponible est large. La vitesse d'écoulement de l'eau peut être sélectionnée entre 0,5 et 10 m/s.
- Le débitmètre électromagnétique offre un large choix de capteurs de débit, allant de micro-débit de 3 mm à 30 000 mm. Les modèles les plus courants sont les micro-débitmètres de 3/8" et 1/4", les débitmètres magnétiques de 1/2", 1", 2", 6", 8" et 10", etc.
- Le débitmètre électromagnétique peut mesurer le débit d'eau bidirectionnel direct et inverse, ainsi que le débit d'eau pulsé ;
- Le débitmètre magnétique d'eau présente une sortie linéaire de 4 à 20 mA ; il s'agit d'un débitmètre d'eau électronique ;
- Le débitmètre magnétique permet de sélectionner facilement la variété des matériaux des pièces en contact avec différents types d'eau, ce qui permet de l'appliquer à l'eau corrosive, à l'eau sale ou à l'eau propre ;
- Débitmètre d'eau électromagnétique à bas prix, à partir de 400 $
Inconvénients du débitmètre électromagnétique
- L'EMF ne peut pas mesurer l'eau à très faible conductivité, comme les produits pétroliers et les solvants organiques, l'eau osmosée, l'eau pure, etc.
- Les gaz, les vapeurs et les eaux usées contenant de nombreuses grosses bulles ne peuvent pas être mesurés.
- Les appareils EMF à usage général ne peuvent pas être utilisés pour l'eau à haute température en raison des limitations des matériaux de revêtement et des matériaux d'isolation électrique ; certains modèles d'instruments sont utilisés pour les liquides, tels que l'eau gelée en dessous de la température ambiante, et l'isolation est endommagée par la condensation (ou le gel) à l'extérieur du tube de mesure.
Spécifications techniques du débitmètre d'eau électromagnétique
- Dimension du capteur principal : Diamètre de tuyau applicable : de 3 mm à 3 000 mm, du microdébitmètre au débitmètre pour canalisations de grande taille
- Matériau des électrodes : 316L (acier inoxydable), HC (Hastelloy C), HB (Hastelloy B), Ti (titane), Ta (tantale)
- Eau applicable avec une conductivité > 5 µS/cm
- Plage de mesure de l'eau : 0,1 à 10 m/s
- débitmètre électromagnétique Précision : classe 0,3, 0,5, 1,0
- Débitmètre d'eau électronique Signal de sortie 4~20mADC, charge ≤750Ω ; 0~3 KHz, 5V actif, largeur d'impulsion variable, sortie de fréquence effective haut de gamme : interface RS485, PROFIBUS-DP, protocole HART ;
- Pression de service 1,0 MPa, PN16, PN40, 16 MPa (spécial), 150 LB, 300 L, 600 livres, ANSI, ASME, JIS, DIN ;
- Température du fluide -20°C~80°C, 80°C~130°C, 130°C~180°C ;
- Température ambiante : -40 °C à 80 °C ; convertisseur : -15 °C à 50 °C
- Température ambiante ≤85HR (à 20°C)
- Alimentation électrique 220 V CA ±10 % ; 50 Hz ±1 Hz ; 24 V CC ±10 % ou débitmètre d'eau magnétique alimenté par batterie ;
- Consommation électrique ≤ 8 W
- Niveau de protection pour débitmètre d'eau magnétique : IP65, IP68
- Matériau du boîtier du débitmètre magnétique d'eau : acier au carbone, SUS 304 ou SUS 316 ;