電磁流量傳感器在測量高流速流體
發(fā)布時間：2021-07-10 00:51:48
采用電磁流量傳感器測量高速流體時，這種方法雖然也能降低噪聲，但由于電極的增加，國內(nèi)有研究表明，多電極法可以提高電磁流量計的測量精度。電磁流量計的結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，增加了電磁流量計的生產(chǎn)成
本。本文提出了一種方法：通過改變靠近測量電極的電磁流量傳感器的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有文獻沒有提到通過改變傳感器結(jié)構(gòu)來克服電極表面粗糙度測量帶來的測量誤差的方法。使測量管內(nèi)的流場不受測量電極表面粗糙度的影
響，從而避免測量電極表面粗糙度引起的測量誤差。測量管內(nèi)流體的雷諾數(shù)很高，流體流動呈現(xiàn)紊流狀態(tài)。在湍流狀態(tài)下，流場的邊緣部分，即靠近管壁和電極部分的流體，有一部分不參與運動，稱為粘性底層。粘性底
層的厚度與流體的雷諾數(shù)有關(guān)。雷諾數(shù)越大，粘性底層厚度越小。當(dāng)粘性底層的厚度小于電極的粗糙度時，流體流過電極。受粗糙度的影響，電極附近的流場會發(fā)生變化，出現(xiàn)漩渦，出現(xiàn)各個方向的速度分量，與軸向相
反或相反的附加速度分量傳遞到電極上，形成速度噪聲，疊加在被測速度上。根據(jù)權(quán)函數(shù)理論可知，測量電極附近流場的權(quán)函數(shù)值很大，即使這部分流場的微小變化也會使電磁流量傳感器的測量結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差
為了避免這種誤差，必須使電極的粗糙度小于膠粘劑底層的厚度，這將提高生產(chǎn)工藝的要求，增加生產(chǎn)成本；而且，由于流體中固體小顆粒的不斷撞擊，測量電極的表面粗糙度不可避免地會增大。本文綜述了電磁流量傳
感器的電極材料、應(yīng)用范圍以及各種電極形狀在不同應(yīng)用場合的選擇和安裝。列舉了常用材料和各種電極材料及形狀的應(yīng)用特點及應(yīng)用領(lǐng)域。結(jié)果表明，測量電極的表面粗糙度是客觀存在的，但文獻中并未提及電極表面
粗糙度對測量的影響。研究了測量電極粗糙度和絕緣內(nèi)襯對電磁流量傳感器測量的影響。發(fā)現(xiàn)當(dāng)雷諾數(shù)達到一定高度時，測量會出現(xiàn)一個誤差上升拐點。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用測量管的粗糙度與邊界層厚度之間的關(guān)系，利用
電磁流量傳感器感應(yīng)電勢的權(quán)函數(shù)理論，解釋了這種現(xiàn)象是由速度噪聲引起的，并得出結(jié)論：要降低這種噪聲，提高傳感器測量管內(nèi)襯和電極的粗糙度在制造工藝上是必要的，但沒有給出具體的解決方案。
181-5507-8261
