Sähkömagneettiset virtausmittaritkäytetään laajalti teollisissa prosesseissa tarkkaan virtausmittaukseen. On kuitenkin useita tilanteita, joissa niiden käyttö ei välttämättä ole sopivaa.
1. Ei-johtavat nesteet
Sähkömagneettiset virtausmittarittoimivat Faradayn sähkömagneettisen induktion lain perusteella. Ne edellyttävät, että mitattava neste on sähköä johtavaa. Kun johtava neste virtaa magneettikentän läpi, virtausputken halkaisijan yli indusoituu jännite, joka on verrannollinen nesteen virtausnopeuteen. Ei-johtavilla nesteillä, kuten useimmilla hiilivedyillä (esim. bensiini, diesel), puhtaalla vedellä erittäin deionisoidussa tilassa ja monilla orgaanisilla liuottimilla, indusoitu jännite on joko erittäin pieni tai sitä ei ole lainkaan. Tällaisissa tapauksissa sähkömagneettinen virtausmittari ei pysty mittaamaan virtausnopeutta tarkasti, koska sillä ei ole tarvittavaa johtavaa väliainetta mitattavan indusoidun jännitteen tuottamiseksi.
2. Nesteet, joissa on paljon kiintoainetta tai hankaavia hiukkasia
Nesteet, jotka sisältävät runsaasti kiinteitä hiukkasia tai hankaavia aineita, voivat aiheuttaa merkittäviä ongelmia sähkömagneettisille virtausmittareille. Sähkömagneettisen virtausmittarin virtausputken sisävuoraus on ratkaisevan tärkeä mittarin moitteettoman toiminnan kannalta. Nesteen hankaavat hiukkaset voivat ajan myötä kuluttaa vuorausta. Vuorauksen kuluminen voi vaikuttaa indusoidun jännitteen mittauksen tarkkuuteen. Lisäksi kiinteät hiukkaset voivat myös aiheuttaa tukoksia virtausmittarin elektrodeissa. Nämä elektrodit ovat välttämättömiä indusoidun jännitteen havaitsemiseksi. Tukokset voivat häiritä nesteen ja elektrodien välistä sähköistä yhteyttä, mikä johtaa epätarkkoihin tai epäsäännöllisiin virtauslukemiin. Esimerkiksi kaivoslieteputkistoissa, joissa liete sisältää suuria määriä hankaavia mineraaleja, sähkömagneettinen virtausmittari ei välttämättä ole paras valinta, koska sen käyttöikä ja mittaustarkkuus vaarantuisivat merkittävästi.
3. Alhaisen virtauksen olosuhteet
Sähkömagneettiset virtausmittaritniillä on tietty vähimmäisvirtausnopeus, jonka alapuolella niiden suorituskyky heikkenee. Hyvin pienillä virtausnopeuksilla virtaavan nesteen synnyttämä indusoitu jännite on erittäin pieni. Sähköinen kohina ja muut häiriölähteet voivat helposti vaikuttaa tähän pieneen jännitteeseen. Signaali-kohinasuhteesta tulee epäedullinen, mikä vaikeuttaa mittarin kykyä erottaa tarkasti virtaukseen liittyvä indusoitu jännite taustakohinasta. Tämän seurauksena sähkömagneettisen virtausmittarin mittaustarkkuus pienissä virtausolosuhteissa on usein heikko, eikä se välttämättä pysty tarjoamaan luotettavaa virtausnopeusdataa. Tämä on erityisen tärkeää sovelluksissa, joissa virtausnopeus vaihtelee suuresti ja voi laskea hyvin pieniin arvoihin pitkiksi ajoiksi, kuten joissakin pienimuotoisissa kemiallisissa prosesseissa tai vesihuoltojärjestelmissä alhaisen kysynnän aikana.
4. Korkean lämpötilan ja korkean paineen ympäristöt (nimellisarvojen ulkopuolella)
Jokainen sähkömagneettinen virtausmittarion suunniteltu toimimaan tietyillä lämpötila- ja painealueilla. Jos nesteen lämpötila tai paine ylittää nämä nimellisrajat, se voi aiheuttaa ongelmia. Korkeat lämpötilat voivat vaikuttaa virtausmittarissa käytettyjen materiaalien, kuten vuorausmateriaalin ja elektrodien eristyksen, fysikaalisiin ja sähköisiin ominaisuuksiin. Vuoraus voi laajentua, supistua tai jopa hajota korkeissa lämpötiloissa, mikä voi johtaa vuotoihin tai muutoksiin virtausputken geometriassa ja siten vaikuttaa mittaustarkkuuteen. Samoin korkeat paineet voivat aiheuttaa liiallista rasitusta virtausputkelle ja sen komponenteille. Jos paine on liian korkea, se voi aiheuttaa virtausputken muodonmuutoksen tai repeämisen, jolloin virtausmittari ei toimi. Sovelluksissa, joissa käytetään erittäin kuumia nesteitä, kuten joissakin korkean lämpötilan teollisuusuuneissa tai öljy- ja kaasuteollisuuden korkeapaineputkistoissa, joissa paine voi nousta erittäin korkeaksi, sähkömagneettinen virtausmittari ei välttämättä sovellu, ellei sitä ole erityisesti suunniteltu tällaisiin äärimmäisiin olosuhteisiin.
Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikkasähkömagneettiset virtausmittarittarjoavat monia etuja virtausmittauksessa, on tärkeää huolellisesti harkita nesteen luonnetta, käyttöolosuhteita ja virtausominaisuuksia sen määrittämiseksi, ovatko ne sopivin valinta. Edellä kuvatuissa tilanteissa vaihtoehtoiset virtausmittaustekniikat voivat olla sopivampia tarkan ja luotettavan virtausnopeuden määrittämisen varmistamiseksi.
Julkaisun aika: 10.3.2025