电磁流量计电极粗糙度对测量结果的影响研究

发布时间：2024-06-29 02:47

　　用于高雷诺数流体测量的电磁流量计,其传感器测量电极的表面粗糙度将会对电极附近的流场产生影响。根据电磁流量传感器的权重函数理论可知,电极附近流场的变化将极大的影响电磁流量计的测量信号,导致测量结果产生误差。该文提出了一种使电磁流量传感器测量电极的表面粗糙度不影响流场的方法,首先应用CFD方法分析了测量电极粗糙度对流场的影响,然后用权重函数理论分析了测量误差产生的原因,提出了对电磁流量传感器的结构改造方案,最后通过流场仿真验证了改造方案的可行性。结果表明,该文提出的方法可以很好的解决测量电极表面粗糙度造成的测量误差问题。

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【部分图文】：

图1光滑电极的管道流速分布图

由图2可以看出，在管道流体平均流速为5m/s时，靠近管壁和电极附近的部分流场流速极小，这部分即为黏性底层。图2光滑电极的管道流速在电极附近的分布图

图2光滑电极的管道流速在电极附近的分布图

图1光滑电极的管道流速分布图在管道模型中，对测量电极部分设定表面粗糙度，且粗糙度大于黏性底层厚度，如图3所示。

图3有粗糙度电极的管道流速在电极附近的分布图

在管道模型中，对测量电极部分设定表面粗糙度，且粗糙度大于黏性底层厚度，如图3所示。由图3可以看出，此时黏性底层厚度小于粗糙度，对比图2，可知流场受粗糙度的影响，在电极附近的分布有了明显的不同。

图4电磁流量传感器的二维权重函数

根据图4上权重函数各点数值可以看出，在圆心处W=1，在圆周处W减小到0.5，而靠近电极附近W很大，电极处的权重函数W的值接近为∞。显然，权重函数W表示在工作磁场在测量管道区域内，任何微小流体微元切割磁感线所产生的感应电势对两电极信号的贡献大小，越靠近电极处的权重函数值越大。根据前....

本文编号：3997047