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Guida completa al misuratore di portata elettromagnetico: quali sono i vantaggi, i costi, i liquidi misurabili


Perché vale la pena scegliere un misuratoe di portata elettromagnetico?

An Misuratore di portata elettromagnetico misura la portata volumetrica di liquidi elettricamente conduttivi senza parti in movimento, senza caduta di pressione e con una precisione generalmente compresa tra lo 0,2% e lo 0,5% della lettura. Applica la legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica: un campo magnetico viene applicato attraverso il tubo e quando il liquido conduttivo scorre attraverso di esso, una tensione proporzionale alla velocità del flusso viene indotta attraverso due elettrodi. Più velocemente si muove il liquido, maggiore è il segnale di tensione, che il trasmettitore converte in una lettura precisa del flusso.

Per la maggior parte delle applicazioni industriali, municipali e di processo che coinvolgono acqua, acque reflue, fanghi, acidi o liquidi per uso alimentare, un misuratore di portata elettromagnetico supera le alternative meccaniche in termini di affidabilità a lungo termine e costo totale di proprietà. Il vincolo fondamentale è la conduttività: il liquido deve avere una conduttività elettrica minima pari a 5 microsiemens per centimetro (μS/cm) per i modelli standard e 0,05 µS/cm per versioni specializzate a bassa conduttività. Non è possibile misurare idrocarburi, oli e gas puri.


Quali sono i vantaggi di un misuratore di portata magnetico?

Comprendere i vantaggi di un misuratore di portata magnetico in termini concreti e misurabili aiuta a giustificare l’investimento e chiarisce quali applicazioni ne traggono maggiori vantaggi. I seguenti vantaggi sono i più significativi e costantemente citati nelle implementazioni industriali, municipali e di laboratorio.

L'assenza di parti mobili significa costi di manutenzione estremamente bassi

I misuratori di portata meccanici (turbina, ruota a pale, ingranaggio ovale) contengono componenti rotanti che si usurano, si corrodono e alla fine si guastano. Un misuratore di portata elettromagnetico non ha parti mobili all'interno del tubo di flusso. Gli unici componenti bagnati sono il rivestimento del tubo, i due elettrodi di misurazione e, facoltativamente, un anello di messa a terra. Nel servizio di acqua pulita, un misuratore di portata elettromagnetico ben specificato può funzionare per Da 15 a 25 anni senza alcuna manutenzione interna . Una grande azienda idrica municipale che sostituisce dieci contatori a turbina con misuratori di portata elettromagnetici in genere recupera la differenza di costo in termini di risparmio di manutenzione solo all'interno Da 3 a 5 anni .

Caduta di pressione permanente pari a zero

Poiché il principio di misurazione elettromagnetica non richiede che nulla ostruisca o interagisca con il liquido che scorre, un misuratore di portata elettromagnetico adeguatamente dimensionato con un tubo a passaggio totale crea effettivamente zero perdite di carico attraverso il metro. In confronto, un misuratore a diaframma nella stessa linea crea una caduta di pressione di Da 2 a 15 PSI a seconda della velocità del flusso, che si traduce direttamente in costi energetici di pompaggio. Per una linea d'acqua da 6 pollici in funzione 24 ore al giorno, l'eliminazione di una caduta di pressione di 5 psi attraverso il contatore può far risparmiare Da $ 1.500 a $ 4.000 all'anno nell'energia della pompa, a seconda delle tariffe elettriche e delle portate.

Misurazione del flusso bidirezionale

Un misuratore di portata elettromagnetico misura il flusso sia in direzione diretta che inversa con la stessa precisione. Ciò è essenziale in applicazioni quali i cicli di riempimento e svuotamento dei serbatoi, il flusso delle maree nelle infrastrutture costiere e le linee di processo alternative. I contatori meccanici in genere devono essere installati in una direzione e non possono rilevare il flusso inverso. La capacità bidirezionale è integrata nell'elettronica del trasmettitore senza costi aggiuntivi nella maggior parte dei modelli attuali.

Gestisce liquidi abrasivi e corrosivi senza danni

Il materiale del rivestimento di un misuratore di portata elettromagnetico può essere selezionato per adattarsi alle proprietà chimiche e fisiche del liquido di processo. Le opzioni di rivestimento comuni includono PTFE (politetrafluoroetilene) per acidi e solventi, gomma dura per fanghi abrasivi, poliuretano per l'estrazione mineraria e la lavorazione dei minerali e ceramica per applicazioni altamente abrasive come fanghi di carbone o cemento. Un misuratore di portata elettromagnetico rivestito in ceramica in una tubazione di liquame di carbone può durare più a lungo di un misuratore a turbina nello stesso servizio di un fattore pari a da 5 a 10 volte .

Elevata precisione su un ampio intervallo di portata

I misuratori di portata elettromagnetici standard raggiungono una precisione di 0,5% della lettura attraverso un rapporto di turndown (rapporto tra il flusso massimo e minimo misurabile) di 100:1 o superiore . Un flussometro elettromagnetico ad alta precisione restringe questo campo a 0,2% della lettura con rapporti di turndown che raggiungono 1000:1 . Questa ampia rangeability significa che un singolo contatore gestisce sia flussi molto bassi che molto elevati senza passare da uno strumento all'altro, semplificando l'installazione e riducendo i costi di capitale.

Compatibilità dell'uscita con i moderni sistemi di controllo

I trasmettitori del misuratore di portata elettromagnetico di corrente emettono segnali analogici standard da 4 a 20 mA, uscite a impulsi e protocolli digitali tra cui HART, Profibus PA, Foundation Fieldbus, Modbus e FOUNDATION Fieldbus. Ciò rende semplice l'integrazione con i sistemi SCADA, i PLC e le piattaforme DCS ed elimina la necessità di convertitori di segnale nella maggior parte delle installazioni.

Vantaggio Misuratore di portata elettromagnetico Contatore a turbina Piastra dell'orifizio
Parti mobili Nessuno Sì (cuscinetti del rotore) Nessuno
Caduta di pressione Vicino allo zero Moderato Alto (da 2 a 15 psi)
Precisione tipica dallo 0,2% allo 0,5% dallo 0,5% all'1,5% Dall'1% al 3%
Gestisce i liquami Sì (con rivestimento corretto) No Limitato
Bidirezionale Limitato No
Intervallo di manutenzione Tipico da 5 a 10 anni da 1 a 3 anni Ispezione annuale


Quali liquidi può misurare un misuratore di portata magnetico?

Un misuratore di portata magnetico può misurare qualsiasi liquido con una conduttività elettrica di 5 µS/cm o superiore, tra cui acqua, acque reflue, la maggior parte delle soluzioni acquose, acidi, alcali, fanghi, liquidi per uso alimentare e molti fluidi di processi chimici. La limitazione fondamentale è che il liquido deve trasportare carica elettrica; i fluidi non conduttivi come gli idrocarburi puri, l'acqua demineralizzata al di sotto della soglia di conduttività e i gas non rientrano nell'intervallo di misurazione dei modelli standard.

Applicazioni idriche e comunali

L'acqua del rubinetto, le acque sotterranee, l'acqua dei fiumi e le acque reflue trattate hanno tutte conduttività ben al di sopra della soglia minima, tipicamente nell'intervallo di da 100 a 800 µS/cm per le forniture comunali. Il misuratore di portata elettromagnetico è la tecnologia di misurazione dominante nella distribuzione dell'acqua, negli impianti di trattamento e nei sistemi di raccolta delle acque reflue in tutto il mondo. In una tipica rete idrica comunale, precisione di 0,5% della lettura su reti di grande diametro si traduce in una riduzione misurabile dell’acqua non fatturata (acqua prodotta ma non fatturata), con un recupero comune delle utenze Dal 2% all'8% del flusso precedentemente non contabilizzato dopo il passaggio dai contatori meccanici più vecchi.

Acque reflue e fognature

Le condizioni dei tubi parzialmente pieni nelle linee fognarie a flusso gravitazionale rappresentano una sfida di misurazione specifica. I misuratori di portata elettromagnetici standard richiedono il flusso completo del tubo. Tuttavia, i misuratori elettromagnetici per tubi parzialmente riempiti appositamente costruiti con più array di elettrodi possono misurare i liquami in tubi di dimensioni così piccole Pieno al 10%. . Per le reti fognarie pressurizzate, i misuratori di portata elettromagnetici standard a passaggio totale sono la scelta preferita grazie alla loro tolleranza ai solidi sospesi fino a 40% in volume con la selezione appropriata del rivestimento.

Prodotti chimici industriali: acidi e alcali

L'acido cloridrico, l'acido solforico, l'idrossido di sodio e centinaia di altri prodotti chimici industriali vengono misurati regolarmente con misuratori di portata elettromagnetici rivestiti in PTFE. Il PTFE è chimicamente inerte praticamente verso tutti gli acidi, le basi e i solventi a temperature fino a 180°C (356°F) . I materiali degli elettrodi sono selezionati per adattarsi al fluido di processo: elettrodi Hastelloy C per acidi ossidanti, elettrodi al tantalio per acido solforico o cloridrico altamente concentrato ed elettrodi in titanio per soluzioni contenenti cloro.

Liquidi alimentari, bevande e farmaceutici

Latte, succhi di frutta, birra, vino, concentrato di pomodoro, salse, zuccheri liquidi e fluidi di processo farmaceutici sono tutti misurabili con un flussometro elettromagnetico di grado sanitario. Queste unità sono dotate di Certificazione 3A o EHEDG design con rivestimenti in acciaio inossidabile elettrolucidato o rivestimenti in PTFE approvati, connessioni igieniche tri-clamp e tubi di flusso con foro liscio senza fessure per la crescita batterica. Precisione di dallo 0,2% allo 0,5% supporta il dosaggio preciso e il controllo delle ricette nelle linee di produzione di bevande e alimenti.

Liquami e fluidi di processo minerario

I fanghi minerali, la pasta di carta, le miscele di acqua di carbone e le barbottine ceramiche sono tra le applicazioni di misurazione del flusso più impegnative. Il misuratore di portata elettromagnetico è spesso l'unica tecnologia praticabile perché la conduttività del liquame (da sali disciolti e particelle conduttive sospese) è generalmente elevata, mentre il contenuto solido distruggerebbe una turbina o un misuratore Coriolis. I rivestimenti in gomma dura, poliuretano e ceramica resistono all'abrasione causata da flussi carichi di particelle. I design degli elettrodi con punte temprate o elettrodi montati a filo prevengono l'accumulo e i danni nei fanghi ad alto contenuto di solidi.

Liquidi che non possono essere misurati

I seguenti tipi di liquidi non rientrano nella capacità di misurazione di un misuratore di portata elettromagnetico standard:

  • Prodotti petroliferi inclusi petrolio greggio, benzina, diesel e oli lubrificanti (conduttività inferiore a 0,05 µS/cm nella maggior parte dei casi)
  • Acqua ultrapura utilizzata nella produzione di semiconduttori (la conduttività può arrivare fino a 0,055 µS/cm, richiedendo modelli specializzati a bassa conduttività)
  • Gas liquidi compresi gas naturale liquefatto e azoto liquido
  • Liquidi altamente aerati in cui il contenuto di bolle di gas supera circa il 3% in volume, causando instabilità del segnale
  • Vapore e tutti i mezzi gassosi
Tipo liquido Conduttività tipica (μS/cm) Fodera consigliata Materiale dell'elettrodo
Acqua comunale da 100 a 800 Gomma dura o PTFE Acciaio inossidabile 316L
Acque reflue Da 500 a 5.000 Gomma dura o poliuretano 316L o Hastelloy C
Acido cloridrico Da 10.000 a 800.000 PTFE Tantalio o Hastelloy C
Latte o succo Da 1.000 a 10.000 PTFE o inossidabile Acciaio inossidabile 316L
Liquame di carbone Da 200 a 2.000 Ceramica o poliuretano Punta in carburo di tungsteno
Idrossido di sodio Da 50.000 a 300.000 PTFE 316L o Hastelloy C


Qual è il costo di un misuratore di portata magnetico?

Il costo di un misuratore di portata magnetico varia da circa $ 300 a $ 400 per un'unità compatta di piccolo diametro (1/2 pollice) a $ 8.000 a $ 25.000 o più per modelli ad alta specifica di grande diametro (12 pollici e oltre) con trasmettitori avanzati e certificazione per aree pericolose. Comprendere cosa determina la variazione dei prezzi aiuta gli acquirenti a specificare il prodotto giusto senza pagare per funzionalità di cui non hanno bisogno.

Fattori di costo primari

I seguenti fattori rappresentano la maggior parte della variazione di prezzo tra i modelli di misuratori di portata elettromagnetici a qualsiasi dimensione del tubo:

  • Diametro del tubo: la più grande variabile di costo singola. Un'unità da 2 pollici costa circa 2 o 3 volte il prezzo di un'unità da 1 pollice dello stesso produttore, mentre un'unità da 10 pollici può costare da 10 a 20 volte di più a causa del maggiore contenuto di materiale e della complessità della bobina.
  • Materiale della fodera: la gomma dura è l'opzione meno costosa. Il PTFE aggiunge dal 15 al 30% al prezzo base. I rivestimenti in ceramica richiedono un premio dal 50 al 150% ma sono essenziali per il servizio con liquami abrasivi.
  • Materiale dell'elettrodo: L'acciaio inossidabile 316L è l'opzione standard e la meno costosa. Hastelloy C aggiunge circa $ 200 a $ 800. Gli elettrodi di tantalio o platino possono aggiungere da $ 1.000 a $ 3.000 al paio.
  • Classe di precisione: La precisione standard dello 0,5% è inclusa nel prezzo base. L'aggiornamento a un misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione con una precisione dello 0,2% in genere aggiunge dal 20 al 40% al prezzo di acquisto.
  • Caratteristiche del trasmettitore: i trasmettitori di base con uscita da 4 a 20 mA sono i meno costosi. L'aggiunta della comunicazione HART aggiunge da $ 100 a $ 300. I trasmettitori Profibus PA o Foundation Fieldbus aggiungono da $ 300 a $ 800. I trasmettitori remoti a doppio scomparto per installazioni ad alta temperatura o soggette a vibrazioni aggiungono da $ 500 a $ 1.500.
  • Certificazione per aree pericolose: La certificazione ATEX o IECEx per l'uso in atmosfere esplosive aggiunge generalmente dal 15 al 30% al prezzo del trasmettitore.
  • Connessione al processo e pressione nominale: le connessioni flangiate a pressioni nominali ANSI Classe 300 o superiori costano più delle flange standard Classe 150. Le connessioni igieniche tri-clamp per i servizi alimentari e farmaceutici aggiungono dai 200 ai 600 dollari al metro.

Intervalli di prezzo tipici in base alle dimensioni del tubo e al livello di specifica

Diametro del tubo Modello base (precisione 0,5%) Intervallo medio (HART, 0,5%) Alta precisione (0,2%, bus di campo)
1/2 pollice (DN15) $ 300 a $ 600 $ 600 a $ 1.000 $ 1.200 a $ 2.000
2 pollici (DN50) Da $ 700 a $ 1.200 $ 1.200 a $ 2.200 Da $ 2.500 a $ 4.500
4 pollici (DN100) Da $ 1.200 a $ 2.500 Da $ 2.500 a $ 4.500 $ 5.000 a $ 9.000
8 pollici (DN200) $ 3.000 a $ 6.000 Da $ 6.000 a $ 10.000 Da $ 10.000 a $ 18.000
12 pollici (DN300) Da $ 6.000 a $ 12.000 $ 12.000 a $ 20.000 Da $ 20.000 a $ 35.000

Costo totale di proprietà rispetto al prezzo di acquisto

Il prezzo di acquisto è solo una parte del quadro dei costi reali. Il costo totale di proprietà (TCO) su 10 anni di un misuratore di portata elettromagnetico è spesso Dal 30 al 50% in meno di un contatore a turbina di dimensioni equivalenti quando sono inclusi i costi di manutenzione, calibrazione e fermo macchina. I risparmi più significativi derivano dall’eliminazione delle sostituzioni del rotore e dei cuscinetti (che avvengono ogni 1-3 anni nei contatori a turbina con un costo compreso tra $ 200 e $ 800 per evento), evitando i costi di pompaggio legati alla caduta di pressione e riducendo la frequenza di calibrazione. Un misuratore di portata elettromagnetico ben specificato in genere necessita solo di ricalibrazione ogni Da 5 a 10 anni , rispetto alla calibrazione annuale per la maggior parte dei contatori meccanici nelle applicazioni di misura fiscale.


Misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione: quando la precisione standard non è sufficiente

A Misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione raggiunge una precisione dello 0,2% della lettura o migliore, un rapporto di turndown fino a 1000:1 e stabilità a lungo termine che mantiene la calibrazione entro le specifiche per 5 anni o più tra una verifica e l'altra. Questo livello di prestazioni è richiesto in una serie specifica di applicazioni in cui l'errore di misurazione comporta conseguenze dirette sul piano finanziario, normativo o sulla sicurezza.

Cosa distingue tecnicamente un misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione

Numerose caratteristiche tecniche differenziano un misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione da un modello standard:

  • Eccitazione multifrequenza: I misuratori di portata elettromagnetici standard utilizzano un'unica bassa frequenza di eccitazione (tipicamente 6,25 Hz o 12,5 Hz). I modelli ad alta precisione utilizzano un'eccitazione doppia o multifrequenza (combinando frequenze basse e alte, come 6,25 Hz e 75 Hz simultaneamente) per sopprimere il rumore derivante dalla turbolenza del flusso, dal rivestimento degli elettrodi e dalle interferenze elettromagnetiche, migliorando la stabilità del segnale e la precisione a basso flusso.
  • Calibrazione di fabbrica tracciabile: I misuratori di portata elettromagnetici ad alta precisione sono calibrati su impianti di flusso certificati e tracciabili secondo gli standard nazionali (NIST negli Stati Uniti, PTB in Germania). L'incertezza di calibrazione dell'attrezzatura stessa deve essere inferiore allo 0,1% affinché il misuratore possa essere certificato con una precisione dello 0,2%. I certificati di calibrazione includono dati su più punti di flusso nell'intero intervallo operativo.
  • Elaborazione del segnale migliorata: L'elaborazione del segnale digitale a 32 bit o superiore nel trasmettitore applica algoritmi avanzati di filtraggio e reiezione del rumore. La compensazione della temperatura corregge la deriva del segnale causata dai cambiamenti nella temperatura del fluido e nella resistenza della bobina. I circuiti di rilevamento del tubo vuoto impediscono false letture quando il tubo non è pieno.
  • Autoverifica dell'elettrodo: alcuni modelli di misuratori di portata elettromagnetici ad alta precisione includono un controllo automatico dell'impedenza dell'elettrodo che rileva rivestimento, corrosione o danni e avvisa l'operatore prima che la precisione della misurazione venga compromessa, consentendo una manutenzione basata sulle condizioni anziché una calibrazione basata sul tempo.

Applicazioni che richiedono prestazioni del misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione

  • Fatturazione del trasferimento di custodia: i servizi idrici, i distributori di prodotti chimici e i fornitori industriali che fatturano ai clienti in base al flusso volumetrico devono rispettare le normative metrologiche (come OIML R49 per i contatori dell'acqua o MID Allegato MI-001 in Europa) che specificano l'errore massimo consentito. Un misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione certificato secondo questi standard è spesso legalmente obbligato a fatturare al di sopra di determinate soglie di flusso.
  • Verifica del processo farmaceutico: FDA 21 CFR Parte 11 e EU GMP Annex 11 richiedono prove documentate che le misurazioni del processo siano accurate e che i registri di calibrazione siano conservati. Un flussometro elettromagnetico ad alta precisione con registrazioni di calibrazione elettroniche soddisfa questi requisiti per il dosaggio di ingredienti liquidi nella produzione di farmaci.
  • Controllo della reazione chimica: nei reattori continui, il rapporto dei flussi di reagente deve essere controllato entro tolleranze strette per mantenere la qualità del prodotto e prevenire reazioni incontrollate. Un errore dell'1% nel rapporto di flusso in alcune reazioni può spostare il pH del prodotto di un'unità intera o alterare la resa Da 2 a 5 punti percentuali . I misuratori di portata elettromagnetici ad alta precisione su ciascuna alimentazione di reagente garantiscono il controllo del rapporto al livello richiesto dalla chimica.
  • Contabilità energetica e idrica nei grandi impianti: ospedali, università e impianti di produzione che monitorano il consumo di acqua in più edifici o centri di costo traggono vantaggio dai misuratori di portata elettromagnetici ad alta precisione su ogni filiale perché piccoli errori sistematici in decine di contatori si accumulano in significative discrepanze di fatturazione a livello di audit annuale.

Confronto tra le specifiche dei misuratori di portata elettromagnetici standard e ad alta precisione

Specifica Modello standard Misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione
Precisione ±0,5% della lettura ±0,2% della lettura
Rapporto di couverture 100:1 Fino a 1000:1
Tipo di eccitazione Singola frequenza Doppia o multifrequenza
Tracciabilità della calibrazione Calibrazione di fabbrica NIST o standard nazionale tracciabile
Stabilità a lungo termine Deriva tipica di ±0,25% annuo Deriva inferiore allo 0,1% annuo
Conduttività minima 5 µS/cm 0,05 µS/cm (specialized models)
Funzionalità di autodiagnosi Rilevamento base di tubi vuoti Impedenza degli elettrodi, continuità della bobina, monitoraggio del rumore del segnale
Premio di prezzo rispetto allo standard Linea di base Dal 20% al 50% in più rispetto al modello standard


Requisiti di installazione e migliori pratiche per i misuratori di portata elettromagnetici

La corretta installazione è importante quanto le specifiche corrette: anche un misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione avrà prestazioni inferiori se installato con tubazioni diritte inadeguate, messa a terra inadeguata o orientamento errato. I seguenti requisiti si applicano a tutti i misuratori di portata elettromagnetici standard e sono particolarmente critici per le installazioni ad alta precisione.

Requisiti del tratto di tubo diritto

I misuratori di portata elettromagnetici richiedono un profilo di velocità sviluppato e simmetrico per garantire la precisione nominale. Disturbi a monte come gomiti, valvole, pompe e riduttori distorcono il profilo del flusso e introducono errori di misurazione. I requisiti di installazione standard specificano:

  • Minimo 5 diametri di tubo (5D) di tubo diritto a monte dell'ingresso del contatore dopo la maggior parte dei disturbi a piano singolo, come un singolo gomito
  • Minimo 10D a monte dopo disturbi fuori piano come due gomiti su piani diversi o una valvola parzialmente aperta
  • Minimo da 2D a 3D del tubo diritto a valle dell'uscita del contatore
  • Se il tratto rettilineo disponibile è insufficiente, un condizionatore di flusso a monte del contatore può ridurre al minimo il fabbisogno 2D a monte ripristinando al tempo stesso la precisione della misurazione

Messa a terra e installazione elettrica

Una messa a terra adeguata è essenziale per la precisione del misuratore di portata elettromagnetico. Le correnti elettriche vaganti nel sistema di tubazioni possono indurre rumore sugli elettrodi di misurazione e causare una deriva del punto zero o letture errate. Requisiti di messa a terra:

  • Il corpo del misuratore deve essere collegato alla terra del processo con una resistenza inferiore 10 ohm . Per i tubi metallici è generalmente sufficiente collegare le flange alla terra del processo. Per tubi in plastica o rivestiti, è necessario installare anelli o elettrodi di messa a terra tra le flange del contatore e il tubo.
  • I cavi di segnale tra il tubo di flusso e il trasmettitore a montaggio remoto devono essere schermati, con la schermatura messa a terra solo su un'estremità per evitare ritorni di terra. La lunghezza del cavo tra il tubo di flusso e il trasmettitore non deve superare 10 metri per cavo standard or 50 metri per cavo schermato a bassa capacità .
  • L'alimentazione del trasmettitore deve essere pulita: fluttuazioni di tensione superiori a 10% del nominale può influire sulla stabilità del trasmettitore nei modelli precedenti. I trasmettitori moderni con alimentatori a commutazione generalmente tollerano le variazioni di alimentazione da Da 85 a 265 VCA .

Orientamento

Un misuratore di portata elettromagnetico può essere installato su tubazioni orizzontali, verticali o inclinate. L'orientamento preferito per la maggior parte delle applicazioni è tubo verticale con flusso verso l'alto , che garantisce che il tubo rimanga pieno a tutte le portate ed elimina il rischio di accumulo di aria nella parte superiore di un'installazione orizzontale. Nelle installazioni orizzontali i due elettrodi di misura devono essere posizionati a Ore 3 e ore 9 (piano orizzontale) , non nelle posizioni a ore 12 o a ore 6 dove bolle di gas o solidi depositati potrebbero rivestire un elettrodo e compromettere la misurazione.


Domande frequenti

1. Cos'è un misuratore di portata elettromagnetico e come funziona?

Un misuratore di portata elettromagnetico misura la portata di liquidi conduttivi utilizzando la legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica. Una coppia di bobine montate all'esterno del tubo di flusso genera un campo magnetico attraverso il foro del tubo. Quando il liquido conduttivo scorre attraverso questo campo, una piccola tensione viene indotta attraverso due elettrodi montati sulla parete del tubo. Il trasmettitore misura questa tensione e la converte in una lettura della portata. La tensione indotta è direttamente proporzionale alla velocità media del flusso, quindi la misura è intrinsecamente lineare e non richiede alcuna curva di correzione di calibrazione.

2. Quali sono i vantaggi di un misuratore di portata magnetico rispetto a un contatore a turbina?

I principali vantaggi di un misuratore di portata magnetico rispetto a un misuratore a turbina sono: nessuna parte in movimento (i rotori e i cuscinetti della turbina si usurano e necessitano di sostituzione ogni 1 o 3 anni durante il servizio tipico), caduta di pressione prossima allo zero (le turbine creano una resistenza misurabile al flusso), capacità di gestire fanghi e fluidi viscosi senza danni (le turbine si intasano e si inceppano), migliore precisione a basse portate (le turbine hanno una velocità minima misurabile al di sotto della quale il rotore va in stallo) e misurazione bidirezionale (le turbine sono tipicamente unidirezionale). Il misuratore di portata magnetico ha in genere un costo di proprietà totale di 10 anni Dal 30 al 50% in meno rispetto ad un contatore a turbina equivalente nello stesso servizio.

3. Quali liquidi NON può misurare un flussometro magnetico?

Un flussometro magnetico non può misurare fluidi non conduttivi. Ciò include prodotti petroliferi (petrolio greggio, benzina, diesel, la maggior parte dei lubrificanti), idrocarburi liquidi, acqua pura distillata o deionizzata al di sotto della soglia di conduttività, gas liquidi, vapore e tutti i mezzi gassosi. Ha difficoltà anche con liquidi altamente aerati in cui il contenuto di bolle di gas supera approssimativamente 3% in volume , poiché il gas interrompe il percorso conduttivo tra gli elettrodi e provoca instabilità del segnale. Versioni specializzate con correzione per bassa conduttività possono estendere il campo misurabile fino a 0,05 µS/cm , ma questo è ancora superiore alla conduttività della maggior parte degli idrocarburi liquidi.

4. Qual è il costo di un misuratore di portata magnetico per una linea di galleggiamento da 4 pollici?

Per un misuratore di portata elettromagnetico standard da 4 pollici (DN100) per servizi di acqua pulita con un trasmettitore di base da 4 a 20 mA e rivestimento in gomma dura, il prezzo di acquisto rientra generalmente nell'intervallo di Da $ 1.200 a $ 2.500 . L'aggiunta della comunicazione HART aumenta la cifra da $ 2.500 a $ 4.500. Un misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione della stessa dimensione con precisione dello 0,2% e uscita Foundation Fieldbus costa da $ 5.000 a $ 9.000. I costi di installazione (taglio del tubo, flangiatura, cablaggio) in genere aumentano $ 500 a $ 2.000 a seconda delle tariffe della manodopera locale e delle condizioni del sito.

5. Qual è la conduttività minima richiesta per un misuratore di portata elettromagnetico?

I misuratori di portata elettromagnetici standard richiedono una conduttività minima del liquido pari a 5 µS/cm . La maggior parte dell’acqua di rubinetto, dell’acqua di processo, delle acque reflue, degli acidi e delle soluzioni chimiche a base acquosa supera di gran lunga questa soglia. Modelli specializzati a bassa conduttività (utilizzati in acqua ultrapura, acqua demineralizzata e alcune applicazioni alimentari) estendono il campo di misura fino a 0,05 µS/cm . In caso di dubbio, un conduttimetro o una scheda tecnica del fornitore del fluido possono confermare se il liquido rientra nell'intervallo misurabile.

6. Quanto è accurato un misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione?

Un misuratore di portata elettromagnetico ad alta precisione raggiunge una precisione di ±0,2% della lettura in tutta la sua gamma operativa, con alcuni modelli classificati a ±0,15% per dimensioni di tubi e condizioni di flusso specifiche. Ciò è paragonabile a ±0,5% per i misuratori di portata elettromagnetici standard e a ±1%-3% per gli orifizi calibrati. La deriva a lungo termine è in genere inferiore a 0,1% all'anno , il che significa che un misuratore calibrato oggi rientrerà ancora nelle specifiche di precisione dichiarate anche dopo 5 anni di funzionamento continuo senza ricalibrazione nella maggior parte delle applicazioni.

7. Un misuratore di portata elettromagnetico funziona con liquidi alimentari?

SÌ. I misuratori di portata elettromagnetici per uso sanitario sono realizzati appositamente per applicazioni alimentari, bevande e farmaceutiche. Sono dotati di design certificato 3A o EHEDG, rivestimenti lisci in PTFE o acciaio inossidabile elettrolucidato senza fessure per la crescita batterica e connessioni igieniche tri-clamp o SMS che consentono le procedure Clean-in-Place (CIP) e Sterilize-in-Place (SIP). Le applicazioni alimentari comuni includono latte, succhi, birra, vino, prodotti a base di pomodoro, uova liquide, oli commestibili e zuccheri liquidi. I rivestimenti in PTFE sono compatibili anche con agenti detergenti come idrossido di sodio e acido nitrico utilizzati nei cicli CIP.

8. Quanto dura un misuratore di portata elettromagnetico?

In acqua pulita o in servizi chimici non abrasivi, un misuratore di portata elettromagnetico ben specificato può funzionare senza alcuna manutenzione interna per dai 15 ai 25 anni . Le modalità di guasto più comuni sono il rivestimento dell'elettrodo (prevenibile con la corretta selezione del materiale e la pulizia periodica), il deterioramento del rivestimento dovuto ad attacchi chimici (prevenibile con specifiche corrette del rivestimento) e il guasto dell'elettronica del trasmettitore (in genere dopo 10-20 anni). Nel servizio con liquami abrasivi, l'usura del rivestimento limita la durata di servizio a Da 3 a 10 anni a seconda della dimensione delle particelle, della concentrazione e della velocità; i rivestimenti in ceramica durano più a lungo in queste condizioni.

9. Il misuratore di portata elettromagnetico misura il flusso massico o volumetrico?

Un misuratore di portata elettromagnetico misura portata volumetrica (litri al secondo, metri cubi all'ora, galloni al minuto, ecc.) direttamente dal segnale di tensione indotta. Non misura intrinsecamente il flusso di massa. Per ottenere la portata massica, la lettura volumetrica deve essere moltiplicata per la densità del fluido, che deve essere misurata separatamente (con un densitometro) o inserita come costante nella configurazione del trasmettitore. Per le applicazioni di controllo del processo che richiedono precisione del flusso di massa, un misuratore di portata massico Coriolis misura direttamente la massa ma a costi notevolmente più elevati e con maggiore sensibilità alle condizioni di installazione.

10. Che manutenzione richiede un misuratore di portata elettromagnetico?

Nel servizio pulito, la manutenzione annuale consiste in un'ispezione visiva del rivestimento e degli elettrodi per verificare la presenza di rivestimenti o danni (effettuata aprendo le flange durante gli arresti pianificati), verifica della resistenza di terra e conferma che l'uscita del trasmettitore corrisponde a un controllo di flusso indipendente come un misuratore a ultrasuoni clamp-on. La pulizia dell'elettrodo con un panno morbido e una soluzione acida delicata (se compatibile con il rivestimento) ripristina la precisione della misurazione se viene rilevato un rivestimento. La verifica della calibrazione è generalmente richiesta ogni 5 anni per applicazioni standard e ogni 2 anni per impianti di misura fiscale. Non è mai necessaria alcuna lubrificazione, sostituzione delle guarnizioni o manutenzione del rotore.