Izpratnei par nepilnas caurules elektromagnētiskā plūsmas mērītāja darba principu, it īpaši, ja to lieto, kas nav pilnas caurules apstākļi, ir jāsatur fundamentālie elektromagnētiskie principi. Šeit ir detalizēts skaidrojums:
Fonds: Faraday elektromagnētiskās indukcijas likums:
Elektromagnētiskā plūsmas mērītāja operācijas centrā ir Faraday elektromagnētiskās indukcijas likums. Šis likums nosaka, ka, pārvietojoties caur magnētisko lauku, vadītājā tiek ierosināts spriegums (elektromotīvs spēks).
Plūsmas mērītāja kontekstā vadošais šķidrums darbojas kā kustīgais diriģents. Kad šis šķidrums plūst caur magnētisko lauku, tiek izveidots spriegums.
Šī izraisītā sprieguma lielums ir tieši proporcionāls šķidruma ātrumam.
Elektromagnētiskā plūsmas mērītāja komponenti un darbība:
Magnētiskā lauka paaudze:
Pull caurules elektromagnētiskie caurplūdes mērītāji izmanto spoles, lai plūsmas caurulē ģenerētu magnētisko lauku. Šis magnētiskais lauks parasti tiek izveidots, caur spolēm izlaižot elektrisko strāvu.
Mūsdienu plūsmas mērītāji bieži izmanto pulsētus līdzstrāvas magnētiskos laukus, kas piedāvā priekšrocības nulles stabilitātes un trokšņa samazināšanas ziņā.
Elektrodi:
Elektrodi ir novietoti plūsmas caurules pretējās malās, perpendikulāri gan magnētiskajam laukam, gan šķidruma plūsmas virzienam.
Šie elektrodi nosaka inducēto spriegumu, ko rada kustīgais vadošais šķidrums.
Signāla apstrāde:
Pēc tam ar plūsmas mērītāja elektroniku apstrādā izraisīto spriegumu, kas parasti ir mazs milivolt signāls.
Elektronika pastiprina, filtrē un pārveido šo spriegumu plūsmas ātruma mērījumā.
Lai samazinātu trokšņa un traucējumu ietekmi, tiek izmantotas uzlabotas signālu apstrādes metodes.
Izaicinājumi, kas saistīti ar pilnu caurules apstākļiem:
Elektrodu iegremdēšana:
Bezpilnas caurules elektromagnētiskajiem plūsmas mērītājiemir paredzēti pilna pīpes apstākļiem, kur elektrodi ir pilnībā iegremdēti šķidrumā.
Pilnas caurules apstākļos elektrodi var būt daļēji vai periodiski pakļauti gaisam.
Tas var izraisīt:
Nekonsekventi vai nestabili signāli.
Mērījumu kļūdas.
Elektrodu korozija.
Magnētiskā lauka kropļojumi:
Daļējs pildījums var izkropļot magnētisko lauku plūsmas caurulē, vēl vairāk veicinot neprecizitātes mērīšanas.
Signāla troksnis:
Gaiss caurulē var pievienot signālam troksni, padarot plūsmas mērītāja grūtāk pareizi nolasīt plūsmas ātrumu.
Standarta elektromagnētiskās plūsmas mērītājs ir paredzēts darbam ar pilnu cauruli. Kad šis nosacījums nav izpildīts, plūsmas mērītājs var sniegt nepareizus rādījumus. Lai arī ir plūsmas skaitītāji, kas izstrādāti, lai palīdzētu mazināt šos jautājumus, darbības pamatprincips joprojām ir balstīts uz Faraday likumu.