摘要:在電磁(cí)流量計 中,适配器(qi)用于連接傳感器(qì)部分和變送器部(bù)分。在一💔體式電磁(cí)🔆流量計中,由于電(diàn)磁流量計的變送(sòng)器部分比較重,在(zài)運輸過程中或者(zhě)管道發生振動的(de)時候,要✌️求适配🌍器(qì)能夠抵抗此時振(zhèn)動所産生的應力(lì)。适配器的結構形(xing)式直接影響了應(yīng)力的分布,選擇适(shì)當的适配器結構(gòu),能夠極大地降低(di)應力的分布,從而(ér)降低适配器斷裂(lie)的風險。
　　電磁流量(liang)計是根據法拉第(di)電磁感應定律制(zhi)成的--種測量導電(diàn)性液體體積的儀(yi)表,由于具有無壓(ya)損、可以❄️測量👌較寬(kuān)的流量範圍、測量(liàng)液體與溫度無關(guān)以及成本比較低(di)的優勢，所以現在(zai)已🚶‍♀️經被廣泛用于(yú)各種行🐅業。從安裝(zhuāng)⛱️形式看,電磁流量(liang)計主要分爲✔️遠程(chéng)式電磁流量計和(he)一體式電磁流❓量(liàng)計。其中對于極其(qí)惡劣的工況，比如(rú)高腐蝕和高溫的(de)環🛀🏻境,客戶一般定(dìng)制一體式不鏽.鋼(gāng)電磁流量計。但是(shì)一體式不鏽鋼電(diàn)磁流量🔴計的變送(sòng)器外殼材🤞料也采(cǎi)用不鏽鋼,所以變(biàn)送器比較重,在運(yùn)輸過程中或者管(guǎn)道發生振動的時(shi)候，會導緻變送器(qi)與傳感器的連接(jie)部分的應力較大(dà),如果應力大于材(cai)料的屈服應力，極(jí)有可能會導緻變(bian)送器和傳感器的(de)連接部分✊發生斷(duan)裂。流量計的結構(gòu)抗振性由多🔆方面(miàn)因素決🈲定,其中一(yi)個重要的因素就(jiu)是适配器的結構(gòu)，不同的适配器結(jié)構會産生不同的(de)🌈應力效果。
一、電磁(ci)流量計适配器結(jié)構分析
　　電磁流量(liang)計主要由傳感器(qì)和變送器組成,傳(chuán)感器🌈的外殼通👣常(cháng)🎯采用碳鋼或者不(bú)鏽鋼材料，也有部(bù)分廠家采用🔞了鋁(lǚ)合金材料，在這裏(li)我們隻針對于不(bú)鏽鋼材⛹🏻‍♀️料的外殼(ké)進行分析。從安裝(zhuāng)形式看,電磁流量(liang)計分爲遠程式安(ān)裝和一體🔞式結構(gòu)安裝,一體式的電(diàn)磁流量計的變送(song)器直接安裝在傳(chuan)感器上，那👌麽适配(pèi)器具體是指用于(yú)連接傳感器和變(biàn)送器的部分。一般(bān)适配器是焊接到(dao)傳感器的外殼上(shang),适配🌈器與傳感器(qì)外殼的連接結構(gòu)大多分爲兩種,一(yī)種爲圓形結㊙️構,一(yi)種爲長👈方形結構(gòu)。在市面上常見的(de)幾種國際品牌的(de)電磁流量計中,西(xi)門子電磁流量✊計(jì)爲圓形的🌈适配器(qi),科隆電磁流量計(jì)爲圓形的适配器(qì)🌈，羅斯蒙特電磁流(liu)量計爲圓形結構(gou)的适配器和長方(fang)形結構的适配器(qì)。
二、電磁流量計适(shì)配器結構比較
　　下(xià)面通過ANSYS(有限元分(fèn)析軟件)仿真程序(xu)來去驗證在同等(děng)的情況下哪一.種(zhong)形狀産生的應力(li)更小。由于😍在驗證(zhèng)的☁️時候所采用的(de)變送器和傳感器(qi)外殼一🤟緻,所以在(zài)仿真模型的處理(lǐ)上🤞,不用對整個電(dian)磁流量計進行處(chù)理，隻需要對局部(bu)進行仿真驗.證。由(you)于電磁流量計所(suǒ)應用的區🏒域位于(yú)具有較低振動的(de)💘管道,所以在測❤️試(shì)電磁流量計的時(shí)候，基于IEC61298-3-2008國際電❗工(gōng)委員會标準規範(fan)，選擇💰了2G的正弦掃(sǎo)頻振動，其基本要(yao)求如下:掃頻頻率(lǜ)範圍爲10-57.5Hz,正弦掃頻(pín)振動,最大振幅0.15mm,掃(sao)頻🌈速度0.5oct/min;掃頻頻率(lü)範圍爲57.5-1000Hz,正弦掃頻(pin)振動,最🤟大峰值加(jia)速度爲2G,掃頻速度(dù)0.5oct/min。仿真程序步驟如(rú)下:
第一,模型建立(lì)，利用三維軟件ProE所(suǒ)建立的三維模型(xíng)導🌈入🌈到ANSYSWorkebench(協同仿真(zhen)平台)中,模型建立(lì)的時候僅僅選擇(ze)傳感器的中間部(bu)分外殼和适配器(qì)。
第二，靜應力分析(xī),用于分析僅僅施(shī)加重力加速度時(shí)的應♻️力分布。
第三(san),模态分析,用于查(chá)找共振的各個頻(pin)率以及共振的模(mó)✔️态。
第四,諧響應分(fèn)析,用于分析在共(gong)振情況下的應力(li)分布❓情況㊙️,判定出(chū)最惡劣的振動方(fang)向。
　　圓形的适配器(qì)是焊接到傳感器(qì)外殼上的，在這裏(li)隻是截取部分外(wai)殼進行分析,選擇(zé)了适配器與傳感(gǎn)器外殼的連🈲接區(qu)👌域,在共振的時候(hou)，其應力最大，最大(da)應力爲327MPa。長💔方形的(de)适配器同樣也🏃‍♂️是(shì)焊接到傳🐕感器外(wài)殼上,所分析✉️的部(bù)分同圓形的适配(pei)器是:一緻的，在共(gong)振的時候,應力💋最(zui)大，其最大🤞應力爲(wèi)1700MPa,最大❄️應力産生在(zai)長方形的角上，極(jí)🔞其容易發生應力(lì)集中。
　　對于共振頻(pín)率的分析，由于其(qí)選擇模型的部分(fen)隻爲局部👄模型，所(suo)以仿真的共振頻(pín)率是與實際不完(wan)全符合的，但是其(qi)趨勢一緻。圓形适(shì)配器結構最大應(ying)力對應的共振頻(pín)率🔞爲287.3Hz，長方形适配(pèi)器結構最大應力(li)對應🐪的共振頻率(lü)爲70.2Hz。
三、結語
　　通過.上(shang)面的ANSYS仿真分析,在(zai)同等情況下,适配(pèi)器形狀對于應力(lì)♻️的❤️分布有着很大(dà)的影響，圓形的适(shi)配器在應力分布(bù).上更加均勻，同時(shí)也不容易産生應(yīng)力🐅集中,應🏃‍♀️力的峰(fēng)值也比較小。此外(wai),圓形的适配器.的(de)共振頻率遠遠高(gāo)于方形的适配器(qi)結構，說明圓形的(de)适配器的結構更(geng)加不容易發生共(gong)振。綜上所述⭐,在發(fa)生沖擊的👣時候,圓(yuan)形适配🌍器的結構(gòu)抵抗沖擊性會更(gèng)強，破裂風險會更(gèng)低，所以在設計适(shì)配器的時候，在不(bu)影響其他方面的(de)情況下,建議采用(yong)圓形💃的适配器☀️結(jie)構，避免選擇長方(fang)形或者方形的💋适(shi)配器。

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