兩電(diàn)極電磁流量(liang)計降低流速(sù)分布影響 發(fa)布時間:2021-6-15 08:39:21
一前(qian)言 除容積式(shi)、科裏奧利式(shì)等少數流量(liang)儀表外,大部(bù)分流量儀表(biǎo)💰實流校準要(yào)求在充分發(fa)展素流條件(jian)下🔆進行,這種(zhong)流動狀态符(fú)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(mén)等擾流件後(hou),流速分布産(chǎn)生畸變🌍,但在(zài)經過一定長(zhang)度💰直管後又(you)漸漸恢複爲(wei)充分發展狀(zhuàng)态。因此,節流(liu)差壓式、超聲(shēng)式、渦輪式、渦(wo)街式等流量(liang)儀表的上遊(yóu),需要較長直(zhí)管段(15~ 50倍管徑(jìng)D的長度);電磁(cí)流量計 的要(yao)求則相對低(dī)些。雖然國家(jiā)标準GB/T18659-2002《電磁流(liu)量計的性能(néng)🈚評定方法》中(zhōng)規定流量傳(chuán)感器“安裝在(zài)離任何.上流(liu)🧡擾動至少10倍(bèi)公通徑”的參(cān)比條件下校(xiào)準,但當前各(gè)制🧑🏽🤝🧑🏻造廠的🧡使(shi)用說明書中(zhong)大部分🎯卻規(gui)定前置直管(guan)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(chà)可能要✊偏大(da)一些。現😄在通(tong)行電磁流量(liàng)傳感器的電(dian)極設計是-對(duì)小面積點狀(zhuàng)電極,然而改(gǎi)進電極結構(gou)設計🔆,如中小(xiao)口徑儀表采(cai)用大面積闆(pan)狀電極和大(dà)口徑(2500mm)儀✌️表🔱采(cai)用兩對電極(ji),也可🤞降低流(liú)分布畸變影(yǐng)響的敏感度(dù),可進一步縮(suo)短前置直管(guan)的長度。本文(wen)闡述在閘閥(fa)流速分布畸(ji)變流動狀态(tài)下遊,作兩對(dui)電極與-對電(diàn)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(quan)重函數的概(gài)念。 二 感應電(dian)勢權重函數(shù) 電磁流量計(jì)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(xiàn)運動時,在兩(liang)電極産生如(rú)下式所示的(de)與平均流速(sù)`V`成正比的電(diàn)動勢E,式中k爲(wei)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(chan)明電磁流量(liàng)計的工作原(yuán)理,假設磁通(tong)密度B是均勻(yún)分布的,流速(su)是處處相等(deng)的。實際上并(bìng)非如此🌐,且管(guǎn)道内不同位(wei)置微流元産(chǎn)生的電動勢(shi)不會等同地(dì)全部貢獻給(gěi)兩電極間流(liú)量信号。這是(shì)由于不同位(wei)置介質的短(duǎn)路效應形成(cheng)的衰減不✏️同(tóng),使電極附近(jin)微流元貢獻(xiàn)大,遠離電極(jí)微流元貢🌈獻(xian)小。引入權重(zhòng)函數w描述此(ci)現象,即微流(liu)元dτ産生的電(dian)動勢在電極(ji)上的電壓dE = BVwdτ。傳(chuan)統點電極電(diàn)磁流量計的(de)權重函數分(fen)布如圖1所示(shì),所繪等權重(zhong)函數線近電(dian)極w=2,遠離電極(ji)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(shu)0.85~1.2範圍的陰影(yǐng)線部分比圖(tu)1所示陰影線(xiàn)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(mǐn)感度越小⛷️,減(jian)少了💋流速分(fen)布影響。中小(xiao)口徑儀表所(suǒ)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(zhi)是制造比較(jiào)複雜,現在市(shì)場上已少見(jiàn)此🈲類定型産(chan)品。 三試驗與(yǔ)效果 橫河電(diàn)機(日)以流速(su)分布畸變顯(xian)著的各種開(kāi)度閘閥爲擾(rǎo)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(zhǒng)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(shí)驗。結果如圖(tu)5所示🧑🏾🤝🧑🏼,閘閥開(kai)度在(25~ 75)%範圍,兩(liang)對電極儀表(biao)比一對🏃🏻♂️電極(jí)儀表誤差可(ke)減小一半以(yi)上,從而可縮(suō)短前置直管(guan)長度。 橫河電(dian)機規定兩對(duì)電極電磁流(liu)量計前置直(zhi)管長度要求(qiu),與一對電極(ji)比較如表所(suo)示。 四 結語 供(gòng)水行業爲加(jiā)強出廠水計(ji)量工作,建議(yi)流量變化較(jiao)大的場所采(cǎi)用"單泵一表(biao)制", 因此較多(duo)水廠出廠水(shuǐ)泵房每台泵(beng)後裝☎️有一台(tái)電磁流量計(ji)。然而水廠管(guǎn)系布🚩置常受(shòu)🆚場地制約,沒(mei)有足夠直管(guǎn)長度位置,此(ci)時可選用兩(liǎng)對電💜極電磁(cí)流量計。
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