兩電(dian)極電磁流量計降(jiang)低流速分布影響(xiang) 發布時間:2021-6-15 08:39:21
一前言(yan) 除容積式、科裏奧(ao)利式等少數流量(liàng)儀表外,大部分流(liu)量儀表實流校準(zhun)要求在充分發展(zhǎn)素流條件下進行(hang),這種流動🔞狀态符(fú)合電磁流量計要(yao)求流速以管中心(xīn)軸對稱🌈的工作條(tiáo)件。流體流經彎管(guǎn)、閥門等🌐擾流件後(hòu),流速分布産生畸(jī)變,但在經過💔一定(ding)長度直管後又漸(jiàn)漸恢複爲充分發(fā)展狀态。因此,節流(liu)差🈲壓式、超聲式💜、渦(wō)輪式、渦街式等流(liu)量儀表的上🔴遊,需(xū)要較長直管段(15~ 50倍(bèi)管徑D的👅長度);電磁(ci)流量計 的要求則(ze)相對低些。雖然國(guo)家标準GB/T18659-2002《電磁流量(liang)計的性📞能評定方(fang)法》中規定流量傳(chuán)感器“安裝在離任(rèn)何.上流擾動至少(shao)⛷️10倍公通徑”的參比(bi)條件下校準,但當(dang)前各制造廠的使(shǐ)用說明書中大部(bù)分卻規定前置直(zhi)管長度♋爲5D因此流(liu)量測量值💜與參比(bi)條件校準值相比(bi),受流速🚶♀️分布影響(xiang)的誤差可能要偏(piān)大一些。現在通行(hang)電磁流量傳感器(qi)的電極設計是-對(duì)小面積點狀電極(jí),然而改進電極⭐結(jié)構設計,如中小口(kǒu)徑儀表采用大面(mian)積闆狀🏃♂️電極和大(dà)口徑(2500mm)儀表采用兩(liang)對電極,也可降低(di)流分布畸變影響(xiang)的敏感度,可進一(yī)步縮短前置直管(guan)的長度。本文闡述(shù)在閘閥流速分布(bù)畸變流動狀态下(xià)遊,作兩對電極與(yǔ)-對電極儀表的實(shí)🍉驗比較,視察其改(gǎi)善程度。此前先說(shuō)明感應電勢權重(zhòng)函🔴數的概念。 二 感(gǎn)應電勢權重函數(shu) 電磁流量計是按(àn)法拉第電磁感應(yīng)定律工作的,流🆚體(ti)🚶♀️在磁場中切割磁(cí)力線運動時,在兩(liǎng)電極産生如💜下式(shì)所示㊙️的與平均🛀🏻流(liu)速`V`成正比的電動(dòng)勢E,式中k爲系數,B爲(wei)磁感應強度D爲測(cè)量管内徑。 E = kBD`V 這是宏(hong)觀地闡明電磁流(liu)量計的工作原理(lǐ),假設磁通👣密度B是(shì)✔️均勻分布的,流速(su)是處處相等的。實(shí)際上并非如此,且(qie)管道内不同位置(zhi)微流元産生的電(dian)動🌍勢不會等同地(dì)全部貢獻給兩電(diàn)極間流量信号。這(zhe)是由于不同位置(zhì)介🚶質的短路效應(ying)形成的衰減不㊙️同(tóng),使電極附近微流(liú)元貢獻大,遠離電(dian)極微流元貢獻小(xiǎo)。引入權重函數w描(miáo)述此現象,即微流(liú)元dτ産生的電動勢(shì)在🥵電極上的電壓(ya)dE = BVwdτ。傳統點電極電磁(cí)流量計的權重函(hán)數分布如圖1所示(shi),所繪等權重函數(shù)線近電極w=2,遠離電(dian)極w=0.65。 兩對電極電磁(ci)流量計的權重函(han)數分布如圖2所示(shi),其權重函數🥰0.85~1.2範圍(wei)的陰影線部分比(bi)圖1所示陰影線部(bu)分面積擴大,權重(zhòng)函數越近1的區域(yu)流速分布畸變影(yǐng)響的敏感度越小(xiǎo),減少了流速分布(bù)影響。中小口徑儀(yí)表所采用闆狀電(diàn)極,其權重函數分(fèn)布如圖🌈3,與兩對電(dian)極儀表相似,隻是(shì)制造比較複雜,現(xiàn)在市㊙️場上已少見(jiàn)此類定型産品。 三(san)試驗與效果 橫河(he)電機(日)以流速分(fèn)布畸變顯著的各(gè)種開度閘閥爲擾(rǎo)🌈流件,置于流量傳(chuan)感器上遊3D處,以電(diàn)極軸與閘閥開啓(qi)方向平行和垂直(zhí)兩種姿勢(見圖4),4種(zhǒng)閘閥開度,即25%、50%、75% .和全(quán)開,作流速1m/s的實流(liú)實驗。結果如圖5所(suo)示,閘閥開度🔞在(25~ 75)%範(fan)圍,兩對電極儀🔱表(biǎo)比一對電極儀表(biǎo)誤差可減小一半(ban)以上,從而可縮短(duǎn)前置直管長度。 橫(héng)河電機規定兩對(dui)電極電磁流量計(ji)前置直管長度要(yao)✉️求,與一對電極比(bi)較如表所示。 四 結(jie)語 供水行業爲加(jiā)強出廠水計量工(gōng)作,建議流量變化(hua)較🈚大的💘場所采用(yòng)"單泵一表制", 因此(ci)較多水廠出廠水(shui)泵🌂房每台泵後裝(zhuāng)有一台電磁流量(liang)計。然而水廠管系(xi)布置常受場地制(zhi)約,沒有足夠直管(guan)長度位置,此時可(kě)選🙇🏻用兩對電極電(diàn)磁流🌂量計。
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