整流器和傳感器一體化的電磁流量計(jì)
整流器和傳感器一體化的電磁流量計(jì)
摘 要：介紹一種新型結(jié)構(gòu)的整流器和傳感器一體化的電磁流量計(jì)，分析其對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用準(zhǔn)確度的改善。
關(guān)鍵詞：電磁流量計(jì) 整流器 傳感器 準(zhǔn)確度
1 引言
流量?jī)x表的使用準(zhǔn)確度和流體條件密切相關(guān)，這些條件主要有：流體物性、流體流動(dòng)特性、流體性狀等。流體的物性由被測(cè)對(duì)象決定，而流體流動(dòng)特性和流體性狀則可以通過(guò)合理的現(xiàn)場(chǎng)安裝、適時(shí)的運(yùn)行維護(hù)來(lái)改善，近年來(lái)就有專家提出通過(guò)儀表安裝時(shí)加裝整流器的方式提高儀表現(xiàn)場(chǎng)使用的準(zhǔn)確度。
智能電磁流量計(jì)是一種受流體條件影響較小的流量計(jì)品種。但隨著電子技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)推出了大量的 0.2級(jí)高測(cè)量準(zhǔn)確度的電磁流量計(jì)，這類流量計(jì)用于高精度測(cè)量場(chǎng)合時(shí)，安裝、使用帶來(lái)的流體條件的變化對(duì)測(cè)量的影響量就不可忽視。筆者最近實(shí)測(cè)了一款將整流器和傳感器結(jié)合為一體的電磁流量計(jì)。該流量計(jì)可廣泛用于封閉管道內(nèi)導(dǎo)電液體和漿液的測(cè)量，適用于化工、城市供排水、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、實(shí)驗(yàn)室等行業(yè)。
2 流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
儀表傳感器內(nèi)腔由傳統(tǒng)的圓筒型結(jié)構(gòu)改進(jìn)而成，中間段區(qū)域采用左右對(duì)稱的八角柱面結(jié)構(gòu)，法蘭邊界處以圓筒形結(jié)構(gòu)和管路連接，圓筒和中間八角柱面之間以錐面過(guò)渡。圖1為傳感器腔體內(nèi)的流場(chǎng)分布示意圖。
分析該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)有 3方面：
（1）流體流經(jīng)表體后由儀表內(nèi)腔限流收縮，接近管壁處即近電極處的流速增大，電極局部的感應(yīng)信號(hào)增加，增大了低流速小信號(hào)的信噪比，因而該類儀表可以有很寬的量程比；
（2）中心測(cè)量管處的流體邊壁流速提高，不致引起沉積、延緩結(jié)垢生成，可以保證測(cè)量截面的長(zhǎng)期穩(wěn)定，維持儀表的測(cè)量準(zhǔn)確度；
（3）整流后的流場(chǎng)對(duì)外部流場(chǎng)變化的敏感度降低，從而降低安裝的條件要求，減小流場(chǎng)畸變引起的誤差。
3 試驗(yàn)分析
為了驗(yàn)證改進(jìn)結(jié)構(gòu)的電磁流量計(jì)受流場(chǎng)擾動(dòng)的影響，安排3臺(tái)儀表進(jìn)行了試驗(yàn)，3臺(tái)中2臺(tái)為新型結(jié)構(gòu)的儀表。儀表兩兩串聯(lián)標(biāo)定，由儀表產(chǎn)生的環(huán)形臺(tái)階流位于儀表上部 3×DN處。圖2為測(cè)試結(jié)果曲線。
曲線中可以看出，傳感器中置入了整流器的新型結(jié)構(gòu)的電磁流量計(jì)對(duì)擾動(dòng)流場(chǎng)的測(cè)量誤差變化較小，在流速 0.5~5m/s的流量范圍內(nèi)，測(cè)量誤差變化值約為 0.16%；而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的流量計(jì)測(cè)量誤差變化在流速較低時(shí)不明顯，但隨流速增加急速增大，在流速
2.2m/s時(shí)達(dá)到了 0.45%。從該試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，結(jié)構(gòu)形式的改善對(duì)外部流場(chǎng)的敏感程度大大降低。
4 結(jié)束語(yǔ)
流量?jī)x表加裝整流器是提高流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)使用準(zhǔn)確度的發(fā)展趨勢(shì)。整流器和傳感器一體化的電磁流量計(jì)成功將兩者結(jié)合，通過(guò)局部流場(chǎng)的改善，既提高了信號(hào)的測(cè)量能力，又增強(qiáng)了對(duì)外部流體條件的適應(yīng)性，可以有效保證高精度電磁流量計(jì)長(zhǎng)期運(yùn)行的使用準(zhǔn)確度。
參考文獻(xiàn)
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