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Cet article présente les principes de base des débitmètres électromagnétiques de 6 pouces et leur utilisation dans le secteur de la distribution d'eau. À partir d'un exemple concret d'utilisation au sein de l'Association des fournisseurs d'eau, une analyse détaillée de l' installation , de l'utilisation et de la maintenance de ces débitmètres est proposée.
Débitmètre magnétique de 6 pouces avec un diamètre intérieur de 6 pouces ou 150 mm
Un débitmètre électromagnétique de 6 pouces désigne un débitmètre électromagnétique dont le diamètre intérieur de la conduite est de 6 pouces (150 mm). Ce débitmètre électromagnétique de grand diamètre est souvent utilisé pour mesurer les eaux usées , l'eau brute, l'eau potable, l'eau de puits, l'eau de mer, etc.
Ces dernières années, avec l'amélioration continue des technologies d'automatisation dans le secteur de l'approvisionnement en eau en Chine et les exigences en matière de mesure pour le règlement des transactions commerciales, les débitmètres électromagnétiques de 6 pouces ont été de plus en plus utilisés et promus, notamment dans le secteur de l'approvisionnement en eau où ils sont largement reconnus.
Le débitmètre magnétique de 6 pouces est largement utilisé dans l'industrie de l'eau.
Selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, lorsqu'un liquide conducteur coupe les lignes de champ magnétique, un potentiel induit apparaît dans le conducteur, comme illustré sur la figure. L'amplitude de ce potentiel induit est proportionnelle à des facteurs tels que l'intensité de l'induction magnétique et la force avec laquelle le fluide coupe les lignes de champ.
Figure 1 Schéma de principe de la génération de potentiel induit
Le potentiel est donné par l'équation suivante
E=K*B*V*D
Dans la formule :
E - Tension induite
K - Constante de l'instrument
B-Intensité d'induction magnétique
Vitesse d'écoulement moyenne en V
D-Mesure du diamètre intérieur du tube
Lorsqu'un fluide s'écoule dans un champ magnétique perpendiculaire à sa direction, ce flux conducteur induit une tension proportionnelle à sa vitesse d'écoulement moyenne ou à son débit volumique. Ainsi, dès lors que l'eau mesurée présente une conductivité minimale, le signal de tension induite est détecté par deux électrodes en contact direct avec le liquide, transmis à l'amplificateur par un câble, puis converti en un signal de sortie unifié.
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① Étant donné que les résultats de mesure du capteur de débit magnétique DN150 sont indépendants des paramètres physiques tels que la pression, la température et la conductivité du liquide, la précision de mesure est élevée et le fonctionnement du débitmètre magnétique inductif de 6 pouces est fiable.
Le débitmètre magnétique de 6 pouces assure un fonctionnement fiable
② Il n’y a pas d’obstruction dans le tube de mesure de 6 pouces, il n’y a donc pas de perte de pression supplémentaire, c’est-à-dire pas de perte de charge supplémentaire pour la mesure de l’eau.
Conception à passage intégral du capteur de débit magnétique de 6 pouces
Grâce à un diamètre intérieur du capteur correspondant exactement au diamètre intérieur de la canalisation et à l'absence d'obstacles sur le passage du fluide, la conception à passage intégral garantit que le fluide circule librement au même diamètre, sans aucun ralentissement ni turbulence, ce qui entraîne une perte de pression nulle et aucun risque d'accumulation ou de blocage.
③ Seuls la canalisation et l'électrode entrent en contact avec le liquide mesuré. Par conséquent, un choix judicieux du matériau de l'électrode permet de satisfaire aux exigences de résistance à la corrosion et à l'usure. Le capteur de débit magnétique de 6 pouces se caractérise par une longue durée de vie et un faible besoin d'entretien.
④ Le débitmètre électromagnétique inductif de 6 pouces peut mesurer le débit des fluides dans les deux sens.
Mesure de débit bidirectionnelle par débitmètre électromagnétique DN150
⑤ Le signal de sortie est relativement flexible. Les transmetteurs de débit électromagnétiques de 6 pouces offrent des sorties telles que des impulsions, du courant, de la fréquence, etc.
① La conduite amont du débitmètre électromagnétique de 6 pouces comporte une section droite d'une longueur au moins égale à 5 fois son diamètre, et la conduite aval comporte une section droite d'une longueur au moins égale à 3 fois son diamètre. Si les conditions le permettent, la longueur de la section droite en amont du débitmètre peut être portée à plus de 10 fois son diamètre.
② Lors de l'installation de capteurs de flux magnétiques de 6 pouces, l'anneau de mise à la terre du capteur doit être mis à la terre de manière fiable et la résistance de mise à la terre ne doit pas dépasser 10 Ω.
③ Il convient de veiller à éviter les interférences électromagnétiques externes, en particulier les interférences provenant des champs électromagnétiques à fréquence industrielle, lors du choix des environnements d’utilisation.
④ Dans les situations où des vannes, notamment des vannes papillon ou des coudes à angle droit, sont installées à l'extérieur de la distance avant dans la conduite en amont du débitmètre DN150 et affectent sérieusement les caractéristiques d'écoulement, il est préférable d'installer des redresseurs dans un tuyau droit d'un diamètre de 5 à 10 fois le diamètre en amont du débitmètre pour obtenir un débit d'eau stable et améliorer la précision de la mesure.
installation d'un débitmètre magnétique de 6 pouces
Le schéma du principe du processus de traitement de l'eau couramment utilisé dans diverses compagnies des eaux régionales de Shanghai est présenté sur la figure 2.
S'appuyant sur son principe de mesure et ses caractéristiques, le débitmètre électromagnétique de 6 pouces est devenu un produit largement utilisé dans le secteur de la distribution d'eau. Depuis l'introduction du premier débitmètre électromagnétique en Chine, les débitmètres magnétiques DN150 mm sont de plus en plus répandus. Les débitmètres magnétiques de 6 pouces servent principalement au dosage de l'eau brute dans les usines de traitement d'eau, au dosage de l'alun, au dosage du volume d'eau de lavage à contre-courant, au dosage sur tube unique à la sortie de la salle des pompes, au dosage de l'eau industrielle et au dosage sur les conduites principales d'eau des usines. Ils sont également utilisés pour le dosage interentreprises au niveau des réseaux de canalisations.
Mesure de l'eau par débitmètre inductif magnétique de 6 pouces
En raison de la faible corrosivité et de la faible abrasion de l'eau, outre l'utilisation d'électrodes à racleur pour l'eau brute et d'électrodes en platine pour le dosage de l'alun, des électrodes à revêtement en caoutchouc et en acier inoxydable sont généralement utilisées pour répondre aux exigences de mesure.
Le débitmètre magnétique de 6 pouces est étalonné en usine à sa sortie d'usine. Cependant, une fois en service, en raison des conditions environnementales, des caractéristiques du fluide et des dysfonctionnements de l'instrument dus à l'endommagement des composants, il est nécessaire de procéder à un étalonnage de routine sur site pour les débitmètres de 6 pouces avant leur première installation et mise en service ou après une utilisation prolongée.
En raison de l'installation du capteur de débit de 15 cm (6 pouces) du débitmètre électromagnétique sur la conduite d'eau potable, son démontage et son envoi en laboratoire pour inspection s'avèrent complexes. Actuellement, aucune réglementation, ni aucun document réglementaire, ne régit l'inspection en ligne des débitmètres de grand diamètre sur site, tant au niveau national que local, dans le domaine de la mesure de débit. Afin de garantir la précision et la fiabilité des débitmètres électromagnétiques lors de leur installation initiale, du dépannage et de leur utilisation à long terme, sans perturber la distribution quotidienne d'eau potable, notre société a élaboré en 1995 le « Règlement d'inspection des débitmètres électromagnétiques », intégré à ses normes internes de gestion des mesures. Après plusieurs années d'inspections sur site, d'expérimentation et d'amélioration continue, notre société a obtenu la certification ISO 9002 en 1998 et cette certification a été mise en œuvre dans les usines de traitement d'eau brute de la ville et de diverses entreprises régionales.
Fonctionnement fiable du débitmètre magnétique de 6 pouces
① Le test d'isolation de sécurité de la bobine d'excitation du débitmètre électromagnétique doit être supérieur à 20M Ω.
② Le test de résistance du cuivre de la bobine d'excitation du débitmètre électromagnétique doit être identique à la valeur d'usine d'origine (lorsque la température ambiante est la même).
③ Tester la résistance de terre de l'électrode du capteur électromagnétique du débitmètre. Si la valeur de résistance se situe entre 2 et 20 kΩ et qu'elle s'accompagne de phénomènes de charge et de décharge, et si la résistance des deux électrodes est similaire, le test est considéré comme satisfaisant.
④ Tester le courant d'excitation du convertisseur de débitmètre électromagnétique et observer la valeur de sa sortie par rapport au courant d'origine du convertisseur, avec une erreur ne dépassant pas ± 0,25 mA.
⑤ Testez la sortie analogique et la sortie de fréquence du convertisseur de débitmètre électromagnétique, observez ses changements linéaires et calculez son erreur linéaire maximale, qui ne doit pas dépasser ± 0,5 %.
⑥ Pour les débitmètres électromagnétiques d'un diamètre supérieur à DN1200mm, l'étage de poussée NB doit être testé et l'erreur de courant ne doit pas dépasser ± 2mA.
Grâce à l'inspection en ligne des débitmètres électromagnétiques DN150, nous pouvons détecter rapidement et avec précision s'il existe des défauts ou des dangers cachés dans les débitmètres électromagnétiques, fournissant ainsi une base fiable et une garantie pour assurer la mesure correcte des débitmètres électromagnétiques, ce qui est bénéfique pour une meilleure gestion et utilisation des débitmètres électromagnétiques à l'avenir.
Les débitmètres électromagnétiques de 6 pouces présentent une grande stabilité et les instruments eux-mêmes tombent rarement en panne. Cependant, en raison de variations des conditions environnementales ou de contraintes d'installation, certains problèmes ou dysfonctionnements peuvent survenir et doivent être résolus ou évités. Ces problèmes se manifestent principalement dans les situations suivantes :
① Les conditions d'installation des débitmètres ne sont pas respectées. Les débitmètres magnétiques de 6 pouces exigent une grande rectitude des canalisations, exigences satisfaites autant que possible lors de la conception de nouvelles usines de traitement d'eau. Cependant, lors de la rénovation ou de l'installation d'usines existantes, ces exigences deviennent quasi impossibles. Ceci affecte la stabilité de la mesure. La solution consiste à installer des tubes redresseurs afin d'améliorer les caractéristiques du débit.
2. Le débit d'eau mesuré est trop faible, ce qui affecte la précision de la mesure. En particulier pour les débitmètres installés aux limites de certaines zones, la plage de mesure des débitmètres magnétiques de 6 pouces est de 30 à 600 m³/h. Si le débit est trop faible, cela est dû à une faible différence de pression à l'extrémité du réseau de canalisations de la société régionale. La solution consiste à ouvrir au maximum les vannes de part et d'autre de la limite.
③ La présence de gaz dans l'eau de la canalisation DN 150 provoque d'importantes fluctuations de mesure et affecte la stabilité du système. La solution consiste à localiser et à éliminer la source de gaz, et si nécessaire, à installer des vannes d'échappement sur la canalisation.
④ La surface de l'électrode du capteur du débitmètre d'eau de 15 cm (6 pouces) installé sur la conduite d'eau brute est contaminée par des dépôts de sédiments, ce qui affecte la mesure. La solution consiste à utiliser des électrodes à racleur et à les entretenir et les nettoyer régulièrement.
⑤ La foudre a endommagé le convertisseur du débitmètre magnétique de 6 pouces, le rendant inutilisable. La solution consiste à installer des parafoudres adaptés aux extrémités du convertisseur : entrée du signal, entrée du courant d’excitation et alimentation.
⑥ L'accumulation de corps étrangers dans la conduite d'entrée du débitmètre magnétique de 6 pouces provoque une modification soudaine des caractéristiques d'écoulement de l'eau mesurée, ce qui affecte la précision de la mesure et engendre des erreurs importantes. La solution consiste à retirer rapidement les corps étrangers accumulés dans la conduite.
En résumé, la haute précision de mesure, la grande stabilité et la large applicabilité des débitmètres électromagnétiques de 6 pouces offrent aux usines de traitement d'eau des garanties techniques solides pour l'automatisation et la mesure équitable des volumes, jouant ainsi un rôle essentiel. À l'avenir, grâce à l'amélioration continue de leurs technologies, de leurs applications et de leur rentabilité, les débitmètres électromagnétiques de 6 pouces seront de plus en plus utilisés dans le secteur de la distribution d'eau.
