兩電(diàn)極電磁流量計降(jiàng)低流速分布影響(xiǎng) 發布時間:2021-6-15 08:39:21
一前言(yán) 除容積式、科裏奧(ào)利式等少數流量(liàng)儀表外,大部分流(liú)量儀表實流校準(zhǔn)要求在充分發展(zhan)素流條件下進行(hang)⭕,這種流動狀态符(fú)合電磁流量計要(yào)求流速以管中心(xin)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(dìng)長度直管後又漸(jian)漸恢複爲充分發(fa)展狀态。因此,節流(liú)差壓式、超聲式、渦(wō)輪式、渦街式等流(liu)量儀表的上遊,需(xu)要較長直😄管段(15~ 50倍(bei)管徑D的長度);電磁(cí)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(liàng)計的性❌能🛀評🙇🏻定方(fang)法》中規定流量傳(chuán)感器“安裝在離任(ren)何.上流擾動🧡至少(shǎo)10倍公♻️通徑”的參比(bǐ)條件下校準,但當(dang)👣前各制👣造廠的使(shǐ)用說明書中🤟大部(bu)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(pian)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(ji),然而改進電極結(jie)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(xiǎng)的敏感度,可進一(yi)⚽步縮短前置直管(guǎn)的長度。本文闡述(shu)在閘閥流速分布(bu)畸變流動狀态下(xià)遊,作兩對電極與(yǔ)-對電極儀表♻️的實(shi)驗比較,視察其改(gai)善程度。此前先說(shuo)明感應電勢權重(zhong)函💃數的概念。 二 感(gǎn)應電勢權重函數(shu) 電磁流量計是按(an)法拉第電磁感應(yīng)定律工作的,流體(tǐ)⛷️在🈲磁場中切割磁(ci)力線運動時,在兩(liǎng)電極産生如下式(shì)所示的與平均流(liú)速`V`成正比的電動(dong)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(liú)量計的工作原理(lǐ),假設磁🏃♀️通密度B是(shì)均🍉勻分布的,流速(sù)是處處相等的。實(shi)際上并非如此,且(qiě)管道内不同位置(zhì)微流元産生的電(diàn)動勢不會🌈等同地(dì)全部貢❓獻給兩電(dian)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(yā)dE = BVwdτ。傳統點電極電磁(cí)流量計❌的權重函(han)數分布如♈圖1所示(shi),所繪等權重函數(shu)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(shì),其權重函數0.85~1.2範圍(wéi)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(xiao),減少了流速分布(bu)影響。中小口徑儀(yí)表所采用闆狀電(dian)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(sān)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(zhong)閘閥開度,即💚25%、50%、75% .和全(quan)開,作流速1m/s的實流(liu)實驗。結果如圖5所(suǒ)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(biao)⁉️誤差可減小一半(bàn)以上,從🐅而可縮短(duan)前置直管長度🧡。 橫(héng)河電機規定兩對(duì)電極電磁流量計(ji)前置直管長度🙇🏻要(yao)求,與一對電極比(bǐ)較如表所示。 四 結(jié)語 供水行業爲加(jiā)強出廠水計量工(gong)作,建議流量變化(huà)較大的場🏃所采用(yòng)"單泵一表制", 因此(ci)較多水廠出廠水(shuǐ)泵💰房每台泵後裝(zhuāng)有一台電磁流量(liàng)計。然而水廠管系(xi)布置常受場地制(zhì)約,沒有🔴足夠直管(guǎn)長度位置,此時可(ke)選㊙️用兩對電極電(dian)磁流🔆量計。
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