兩電(diàn)極電磁流量(liàng)計降低流速(su)分布影響 發(fā)布時間:2021-6-15 08:39:21
一前(qian)言 除容積式(shì)、科裏奧利式(shì)等少數流量(liang)儀表外,大部(bu)分流量儀👄表(biao)實流校準要(yao)求在充分發(fa)展素流條件(jian)下進行,這種(zhǒng)流動狀态符(fu)合電磁流量(liàng)計要求流速(sù)以管中心軸(zhóu)對稱的工作(zuo)條件。流體流(liu)經彎管、閥門(men)等擾流件後(hou),流速分布産(chǎn)生畸變💘,但在(zai)經過❌一定長(zhǎng)度直管後又(yòu)漸漸恢複爲(wèi)充分發展狀(zhuàng)态。因此,節流(liú)差壓式、超聲(shēng)式、渦❓輪式、渦(wo)街式等流量(liàng)儀表的上遊(you),需要較長直(zhi)👌管段(15~ 50倍管徑(jing)D的長度);電磁(cí)流量計 的要(yào)求則相對低(di)些。雖然國家(jia)标準GB/T18659-2002《電磁流(liu)量計的性能(neng)✔️評定方法》中(zhong)規定流量傳(chuan)感器“安裝在(zài)離任何㊙️.上流(liu)擾動至少10倍(bèi)公通徑”的參(can)比條件下校(xiào)準,但當前各(ge)制🔴造廠的使(shǐ)用說明書中(zhong)大部分卻規(gui)定前置直管(guǎn)長度爲5D因此(ci)流量測量值(zhi)與參比條件(jian)校準值相比(bǐ),受流速分布(bù)影響的誤差(cha)可能要🥰偏大(dà)一些。現在通(tong)行電磁流量(liàng)傳感器的電(diàn)極設計是-對(duì)小面積點狀(zhuang)電極,然而改(gai)🔞進電極👨❤️👨結構(gou)設計,如中小(xiǎo)口徑儀表采(cǎi)用大面積闆(pǎn)狀電極和大(da)口徑(2500mm)儀表采(cai)用兩對電極(jí),也可降低流(liu)分布畸變影(ying)響的敏感度(dù),可進一步縮(suō)短前置直管(guǎn)的長度。本文(wén)闡述在閘閥(fá)流速分布畸(jī)變流動狀态(tai)下遊,作兩對(dui)電極與-對電(dian)極儀表的實(shí)驗比較,視察(chá)其改善程度(du)。此前先說明(míng)感應電勢權(quán)重函🙇🏻數的概(gài)念。 二 感應電(diàn)勢權重函數(shù) 電磁流量計(ji)是按法拉第(di)電磁感應定(ding)律工作的,流(liu)體在磁場中(zhōng)切割磁力線(xian)運動時,在兩(liǎng)電極産生如(rú)下式⛱️所示的(de)與平均流速(sù)`V`成正比的電(dian)動勢E,式中k爲(wèi)系數,B爲磁感(gan)應強度D爲測(ce)量管☁️内徑。 E = kBD`V 這(zhè)是宏觀地闡(chǎn)明電磁流量(liàng)計的工作原(yuan)理,假設磁通(tōng)密度☔B是均勻(yún)分布的,流速(sù)是處處相等(deng)的。實際上并(bing)非如此,且管(guan)道内不同⛹🏻♀️位(wei)置微流元産(chan)生的電動勢(shi)不會等同地(di)全部貢獻給(gěi)兩電極間🌈流(liu)量信号。這是(shì)由于不同位(wèi)置介質的短(duan)路效應形成(cheng)的衰減不🔞同(tóng),使電極附🛀🏻近(jìn)微流元貢🍓獻(xiàn)大,遠離電極(ji)微流元貢獻(xian)小。引入權重(zhong)⭐函數w描述此(ci)現象,即微流(liú)元dτ産🏃♂️生的♍電(dian)動勢在電極(ji)上🈲的電壓dE = BVwdτ。傳(chuán)統點電極電(dian)磁流量計的(de)權重函數分(fèn)布如圖1所示(shi),所繪等權🚶♀️重(zhong)函數線近👈電(diàn)極w=2,遠離🌈電極(jí)w=0.65。 兩對電極電(diàn)磁流量計的(de)權重函數分(fen)布如圖2所示(shì),其權重函數(shù)🍉0.85~1.2範圍的陰影(ying)線部分比圖(tu)1所示陰影線(xian)部分面積擴(kuò)大,權重函數(shù)越近1的區域(yu)流速分布畸(jī)變影響的敏(min)感👅度越小,減(jian)少了流速分(fen)布影響。中小(xiǎo)口徑儀表所(suo)采用闆狀電(diàn)極,其權重函(han)數分布如圖(tú)3,與兩對電極(ji)儀表相似,隻(zhī)是制造比較(jiao)複雜,現在市(shì)💃場上已少見(jiàn)此類定型産(chan)品。 三試驗與(yu)效果 橫河電(dian)機(日)以流速(su)分布畸變顯(xian)著的各種開(kai)度閘閥爲擾(rao)流件,置于流(liu)量傳感器上(shàng)遊3D處,以電極(jí)軸與💁閘閥開(kāi)啓方向平行(hang)和垂♉直兩種(zhong)姿勢(見圖4),4種(zhong)閘閥開度,即(jí)25%、50%、75% .和全開,作流(liú)速✏️1m/s的實流實(shi)驗。結果如圖(tú)5所示,閘閥開(kai)度在(25~ 75)%範圍,兩(liǎng)對電極儀表(biao)比一對🔞電極(jí)儀表♈誤差可(kě)減小一半以(yǐ)上,從而可縮(suō)短前置直管(guǎn)長度。 橫河電(dian)機規定兩對(dui)電極電磁流(liú)量計前置直(zhí)管長度要🥵求(qiú),與一對電極(ji)比較如表所(suǒ)示。 四 結語 供(gòng)水行業爲加(jia)強出廠水計(ji)量工作,建議(yi)流量變化較(jiào)㊙️大的場所采(cǎi)用"單泵一表(biao)制", 因此較多(duō)水廠出廠水(shui)泵房每台泵(bèng)後裝有一❄️台(tái)電磁流量計(jì)。然而水廠管(guan)系布置常受(shou)場地制約,沒(méi)有足夠直管(guǎn)長度位置,此(ci)時可選用兩(liǎng)對電極電磁(ci)流量計。
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