Sähkömagneettista virtausmittaria valittaessa on tärkeää ottaa huomioon vähimmäisjohtavuusvaatimus. Toisin kuin mekaaniset virtausmittarit tai ultraäänivirtausmittarit, sähkömagneettiset virtausmittarit vaativat mitattavalta nesteeltä tietyn tason sähkönjohtavuutta, jotta se voi tuottaa mitattavan signaalin.
Yleisesti ottaen useimmat sähkömagneettiset virtausmittarit vaativat nesteenjohtavuuden olevan:
≥ 5 μS/cm (mikrosiemensiä senttimetriä kohti)
Jotkut tehokkaat sähkömagneettiset virtausmittarit voivat mitata nesteitä, joilla on alhaisempi johtavuus, mutta luotettavan ja vakaan mittauksen saavuttamiseksi suositellaan yleensä yli 5 μS/cm johtavuutta.
Miksi johtavuus vaikuttaa sähkömagneettisen virtausmittarin mittaukseen?
Sähkömagneettinen virtausmittari toimii Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukaisesti.
Kun johtava neste kulkee anturin synnyttämän magneettikentän läpi, syntyy indusoitunut jännite. Anturin sisään asennetut elektrodit havaitsevat tämän jännitesignaalin, ja muunnin laskee virtausnopeuden.
Syntyneen signaalin voimakkuus riippuu nesteen sähkönjohtavuudesta.
Jos nesteen johtavuus on liian alhainen:
* Indusoitunut jännitesignaali heikkenee hyvin.
* Elektrodit eivät pysty havaitsemaan vakaata signaalia.
* Lähtöteho voi vaihdella.
* Virtausmittarin lukemat voivat olla epävakaita tai epätarkkoja.
Siksi johtavuus on yksi keskeisistä tekijöistä, jotka vaikuttavat sähkömagneettisen virtausmittarin suorituskykyyn.
Tyypilliset johtavuusvaatimukset eri nesteille
Eri nesteillä on erilaiset johtavuustasot.
Sopivat sovellukset
Sähkömagneettisia virtausmittareita käytetään laajalti nesteiden, kuten:
vesijohtovettä
* Yleensä sopii sähkömagneettisiin mittauksiin.
Jätevesi
* Erinomainen käyttökohde, koska jätevesi sisältää normaalisti liuenneita mineraaleja ja ioneja.
Teollisuuden prosessivesi
* Sopii useimmissa tapauksissa.
Hapot ja emäkset
* Yleensä mitattavissa, jos johtavuus on riittävä.
Liete ja sellu
* Sopii liuenneiden ionien ja suspendoituneiden hiukkasten ansiosta.
Sovellukset, joissa on alhainen johtavuus
Joillakin nesteillä on hyvin alhainen sähkönjohtavuus, eivätkä ne välttämättä sovellu sähkömagneettiseen virtausmittaukseen.
Esimerkkejä ovat:
Puhdas vesi
Erittäin puhtaalla vedellä on erittäin alhainen johtavuus, joskus alle standardien sähkömagneettisten virtausmittareiden mittausrajan.
Sovellukset sisältävät:
* Puolijohteiden valmistusvesi
* Laboratoriopuhdas vesi
* Deionisoidut vesijärjestelmät
Näissä tapauksissa ultraäänivirtausmittarit ovat yleensä parempi vaihtoehto.
Hiilivetynesteet
Nesteet, kuten:
* Öljy
* Dieselpolttoaine
* Bensiini
* Hydrauliikkaöljy
niillä on hyvin alhainen johtavuus, eikä niitä yleensä voida mitata tavallisilla sähkömagneettisilla virtausmittareilla.
Vaihtoehtoisia tekniikoita voivat olla:
* Coriolis-massavirtausmittarit
* Turbiinin virtausmittarit
* Positiivisen siirtymän virtausmittarit
* Ultraäänivirtausmittarit (sovelluksesta riippuen)
Kuinka tarkistaa nesteen johtavuus ennen virtausmittarin valintaa?
Ennen sähkömagneettisen virtausmittarin valitsemista on suositeltavaa tarkistaa:
1. Keskikokoinen koostumus
Selvitä, sisältääkö neste:
* Liuenneet suolat
* Mineraalit
* Hapot tai emäkset
* Johtavat hiukkaset
Ioneja sisältävillä nesteillä on yleensä suurempi johtavuus.
2. Todellinen johtavuusarvo
Johtavuus tulee mitata todellisissa käyttöolosuhteissa.
Tärkeitä tekijöitä ovat:
* Nesteen lämpötila
* Kemiallinen pitoisuus
* Prosessiolosuhteet
Johtavuus voi muuttua merkittävästi lämpötilan ja pitoisuuden mukaan.
Mitä tapahtuu, jos johtavuus on liian alhainen?
Kun johtavuus on suositellun alueen alapuolella, käyttäjillä voi esiintyä:
Epävakaa lähtö
Näytetty virtausnopeus voi hypätä tai vaihdella, vaikka todellinen virtaus olisi vakaa.
Nollavirtausvirhe
Muunnin ei välttämättä havaitse riittävää signaalia ja saattaa näyttää nollavirtausta.
Huono tarkkuus
Mitatussa arvossa voi olla odotettua suurempi poikkeama.
Ratkaisuja matalan johtavuuden sovelluksiin
Jos nesteen johtavuus on lähellä vähimmäisvaatimusta, voidaan harkita useita ratkaisuja:
1. Vahvista todellinen johtavuus
Joskus ongelma johtuu virheellisistä oletuksista nesteen ominaisuuksista. Todellisen johtavuuden mittaaminen voi auttaa sopivuuden määrittämisessä.
2. Valitse sopiva sähkömagneettinen virtausmittari
Joillakin edistyneillä sähkömagneettisilla virtausmittareilla on parannetut signaalinkäsittelyominaisuudet, ja ne pystyvät käsittelemään alhaisemman johtavuuden sovelluksia paremmin.
3. Valitse vaihtoehtoinen mittaustekniikka
Jos nesteen johtavuus on erittäin alhainen, harkitse:
* Puristinkiinnitteinen ultraäänivirtausmittari
* Sisäänrakennettu ultraäänivirtausmittari
* Coriolis-virtausmittari
Valinta riippuu nesteen tyypistä, tarkkuusvaatimuksesta, putken koosta ja asennusolosuhteista.
Vaikuttaako lämpötila johtavuuteen?
Kyllä. Nesteen johtavuus muuttuu lämpötilan mukaan.
Yleensä:
* Korkeampi lämpötila lisää johtavuutta.
* Alhaisempi lämpötila heikentää johtavuutta.
Esimerkiksi 20 °C:ssa mitattu vedenjohtavuus voi olla erilainen kuin 60 °C:ssa mitattu arvo.
Siksi johtavuuden arvioinnissa tulisi ottaa huomioon sovelluksen todellinen käyttölämpötila.
Useimpien sähkömagneettisten virtausmittareiden vaatima vähimmäisjohtavuus on noin 5 μS/cm. Nesteen sähkönjohtavuuden on oltava riittävä, jotta elektrodien välille voidaan tuottaa mitattava jännitesignaali.
Sähkömagneettiset virtausmittarit sopivat ihanteellisesti johtaville nesteille, kuten vedelle, jätevedelle, kemikaaleille ja lietteelle. Ne eivät kuitenkaan sovellu johtamattomille nesteille, kuten öljylle, polttoaineelle ja erittäin puhtaalle vedelle.
Ennen sähkömagneettisen virtausmittarin valitsemista varmista aina nesteen johtavuus, lämpötila ja prosessiolosuhteet luotettavan ja tarkan mittauksen varmistamiseksi.
Julkaisuaika: 27.7.2026