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Un caudalímetro magnético de aguas residuales es un caudalímetro electromagnético. Se aplica un campo magnético al tubo medidor, lo que genera una diferencia de potencial en función de la velocidad del caudal del tubo en ángulo recto...
Al hablar de medidores de caudal digitales, solemos recomendar los medidores electromagnéticos, de turbina y de vórtice. Todos estos medidores son de bajo coste.
Caudalímetro para aguas residualesutiliza el principio de inducción electromagnética para medir el flujo de aguas residuales en la tubería, es caudalímetro electromagnético Todos los líquidos conductores pueden medirse con un caudalímetro electromagnético, que tiene una amplia gama de aplicaciones y puede utilizarse para medir el caudal de efluentes, aguas residuales, drenaje, alcantarillado sanitario, diversos ácidos corrosivos, álcalis, soluciones salinas y líquidos conductores que contengan partículas sólidas y sólidos en suspensión (como lodo) o fibras. Dado que el caudalímetro electromagnético es fácil de esterilizar, también puede utilizarse para la medición de caudal en la industria farmacéutica y alimentaria con requisitos especiales de higiene, como plasma, ganado, leche, zumos de frutas, vino, etc. Además, también puede utilizarse para la medición de caudal en grandes tuberías de agua potable y alcantarillado, pudiendo integrarse en grandes conductos. medidor de flujo de agua .
El medidor de flujo de aguas residuales se compone de dos partes: un sensor de flujo y un convertidor. El sensor de flujo se instala en la tubería de aguas residuales y transforma el flujo de aguas residuales en un potencial inducido; el convertidor de flujo transforma el potencial inducido en una señal de CC unificada de 4 a 10 mA como salida para indicación, registro o ajuste.
Según el principio de inducción electromagnética, cuando un líquido conductor se mueve en un campo magnético y corta las líneas de campo magnético, se genera un potencial inducido en el conductor. De acuerdo con este principio, cuando un fluido conductor fluye verticalmente en un campo magnético y corta las líneas de campo magnético, también se genera un potencial inducido en los dos electrodos. La dirección del potencial inducido se puede determinar. Su valor se relaciona de la siguiente manera:
Ex=BDv•10⁻⁸
Dónde:
Ex--potencial inducido (V);
B—intensidad de inducción magnética (G);
D: diámetro del tubo, es decir, la longitud del conductor que corta perpendicularmente la línea de fuerza magnética (cm);
V—velocidad del líquido (cm/s) perpendicular a la dirección de las líneas del campo magnético.
La relación entre el caudal volumétrico Q (cm³/s) y la velocidad del flujo V es:
Q=1/4πD 2 v
Sustituyendo la fórmula anterior en “Ex=BDv•10-8” obtenemos:
En la fórmula, K se denomina constante del caudalímetro. Una vez que se determinan y mantienen constantes la intensidad de inducción magnética B y el diámetro de la tubería D, K es una constante. En este caso, el potencial inducido tiene una relación lineal con el caudal volumétrico. De esta manera, al insertar un electrodo a ambos lados de la tubería, se puede extraer el potencial inducido y el caudalímetro y el transmisor de caudal pueden indicar el caudal de aguas residuales. Existen muchas estructuras de sensores de caudal para caudalímetros electromagnéticos; independientemente del tipo de estructura, todas están compuestas por una bobina de excitación, un yugo magnético, un conducto, un electrodo y una carcasa. Pero independientemente del tipo de estructura, están compuestas por una bobina de excitación, un yugo, un conducto, un electrodo, una carcasa y otras partes. Para evitar el cortocircuito de las líneas de campo magnético por la pared del conducto de medición y reducir al máximo las pérdidas por corrientes parásitas en un campo magnético alterno intenso, el conducto de medición está hecho de un material de alta resistencia no conductor magnéticamente. Generalmente, se trata de acero inoxidable, plástico reforzado con fibra de vidrio o algunas aleaciones de aluminio de alta resistividad.
El revestimiento del tubo de medición de caudal está fabricado con caucho resistente a los ácidos, resina epoxi, politetrafluoroetileno y otros materiales, como teflón, PTFE, PFA, caucho, etc. Su función es evitar que los dos electrodos se cortocircuiten a través del conducto metálico y adaptarse a la corrosividad del agua residual.
Los electrodos suelen estar hechos de acero inoxidable, aunque también se fabrican de platino, tantalio, titanio, hastelloy, carburo de tungsteno, etc. Los electrodos quedan al ras con el revestimiento para que el flujo de fluido no se vea obstaculizado; generalmente se instalan horizontalmente en la tubería para evitar la acumulación de depósitos sobre ellos.
Para reducir la interferencia en cuadratura, se extraen dos cables de uno de los electrodos y, respectivamente, rodean los polos magnéticos formando dos bucles conectados a un potenciómetro de cero. Ajustando este potenciómetro, se elimina la interferencia que llega al instrumento de medición de flujo. Los potenciales se cancelan entre sí, suprimiendo así la señal de interferencia en cuadratura.
La función de la sección de conversión del caudalímetro electromagnético es convertir la señal de salida E de la sección de detección en una señal eléctrica estándar de CC de 4 a 10 mA.
El potencial inducido Bx es una señal alterna débil, generalmente de solo unos pocos milivoltios, y está acompañada de varios componentes de interferencia, por lo que se requiere que el convertidor tenga una alta impedancia de entrada y sea capaz de suprimir varios componentes de interferencia.
1. No hay partes móviles en el conducto de medición ni partes que sobresalgan del interior del tubo, por lo que la pérdida de presión del medidor de flujo de aguas residuales es muy pequeña, casi igual a cero.
2. Existe una relación lineal entre la corriente de salida y el caudal, y no se ve afectada por cambios en las propiedades físicas del efluente (temperatura, presión, viscosidad) ni en el estado del flujo. El rango de caudal también es amplio, pudiendo alcanzar una relación de 100:1.
3. El elemento sensor no está en contacto con el agua residual y puede utilizarse para aguas residuales agresivas y corrosivas que pueden contener HCl, H2SO4 y ácido nítrico;
4. El medidor de flujo de efluentes tiene una respuesta rápida y puede utilizarse para la medición del flujo pulsante de efluentes.
5. La relación de rango es tan alta como 1:100, y el rango de medición del flujo de aguas residuales es amplio para adaptarse a grandes cambios en las aguas residuales.
6. Se puede fabricar una amplia gama de sensores de flujo, solicitud normal 1/2”, 1 pulgada, DN50, 2 pulgadas, 3 pulgadas, 4 pulgadas, DN100, DN200, medidor de flujo de agua de efluente de 6 pulgadas, medidor de flujo de aguas residuales de 8 pulgadas, 10 pulgadas, 12”, 14”, 16”, 18 pulgadas, etc.
1. El efluente medido debe ser un líquido conductor, y su conductividad generalmente debe ser superior a 10-4 s/cm, medidor de flujo de alcantarillado por gravedad.
2. Debido a las limitaciones del material de revestimiento del conducto, el rango de temperatura generalmente utilizado es de 0 a 200 °C. Además, debido a que el electrodo está integrado en el conducto, la presión de trabajo del caudalímetro electromagnético también está limitada hasta cierto punto.
3. Las aguas residuales no deben contener demasiado aceite, grasa o lubricante, ya que se adherirán a los electrodos y afectarán el funcionamiento normal del caudalímetro magnético.
1. La posición de instalación debe garantizar que el conducto de medición pueda llenarse con efluente en todo momento; preferiblemente, la instalación debe ser vertical y el flujo de aguas residuales debe ir de abajo hacia arriba para reducir el error causado por las burbujas en el electrodo durante el flujo del líquido. En la instalación horizontal, ambos electrodos deben estar al mismo nivel. La distancia entre la válvula y el sensor de flujo de efluente debe ser al menos cinco veces el diámetro de la tubería.
2. Instale la conexión a tierra por separado y nunca conecte el cable de tierra al cable de tierra común, como el de motores y aparatos eléctricos, ni a los desagües superior e inferior. La parte de conversión ya está conectada a tierra a través del cable y no debe volver a conectarse a tierra.
3. El lugar de instalación debe estar alejado de todas las fuentes magnéticas y no debe haber vibraciones.
4. El transmisor y la tubería metálica se conectan mediante bridas o roscas; si no son fiables, deben conectarse con cables metálicos.
El caudalímetro electromagnético instalado de acuerdo con los requisitos anteriores, incluso si el transmisor está bien conectado a tierra, cuando el equipo de alimentación cercano al transmisor tiene una fuerte corriente de fuga a tierra, o hay una gran corriente parásita en la tubería donde está instalado el transmisor, o soldadura eléctrica causará un aumento del potencial de interferencia, lo que afectará el funcionamiento normal del instrumento, por lo que se debe prestar especial atención a su uso.
Además, cabe señalar que el efluente medido no debe contener una gran cantidad de sustancias magnéticas durante su uso; una vez que el instrumento esté en funcionamiento normal, los potenciómetros no deben ajustarse arbitrariamente y la tubería debe estar libre de fugas.
El tubo sensor de flujo de efluentes, si lleva mucho tiempo en uso, debe recibir mantenimiento y limpieza periódicos para evitar la acumulación de incrustaciones en la pared interna del conducto, lo que afectaría la precisión de la medición. En el caso de los transmisores que funcionan durante mucho tiempo en condiciones ambientales adversas, el conector de señal se corroe con facilidad y el aislamiento se daña fácilmente, por lo que requieren mantenimiento regular.
Será mejor que proporcione la siguiente información al fabricante del medidor de flujo de efluentes para que pueda elegir los medidores de flujo adecuados:
¿Son corrosivas las aguas residuales? ¿Cuál es la composición del efluente? ¿Contiene ácidos, grasas o aceites? ¿Contiene sólidos o partículas?
Si contiene sólidos, debe informar al fabricante del caudalímetro sobre el contenido de sólidos: ¿es del 5%, 10% o 20%? Si el contenido de sólidos es excesivo, consideraremos utilizar un caudalímetro para lodos.
¿Se trata de aguas residuales industriales o de aguas residuales domésticas?
¿Qué diámetro de tubería se necesita para instalar un medidor de flujo de efluentes?
¿Rango de caudal de efluentes? Caudal mínimo de aguas residuales, caudal de operación normal y caudal máximo.
¿Cuál es la presión de trabajo, la temperatura y la temperatura ambiente del efluente?
¿Necesita una pantalla integrada para el efluente o un indicador remoto para las aguas residuales?
¿Necesita algún tipo de comunicación? ¿Como MODBUS RTU o HART? ¿O Profibus-DP?
Los caudalímetros electromagnéticos para la medición de aguas residuales son económicos, con precios a partir de 400 dólares. El precio varía según el tamaño de la esfera, el material del revestimiento, el material de los electrodos, el tipo de comunicación, el material de la carcasa, etc. Los mejores caudalímetros para aguas residuales son los magnéticos, debido a su bajo costo, funcionamiento fiable y ausencia de pérdida de presión.
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