插入式(shì)電磁流(liú)量計
與(yǔ)普通的(de)
電磁流(liu)量計
原(yuan)理相同(tóng),插入式(shi)電磁流(liú)量計的(de)測量原(yuan)理同樣(yàng)是🌈基于(yú)法拉第(dì)電磁感(gan)應定律(lǜ)U以以。不(bu)同的是(shì),插入式(shì)電磁流(liu)量計的(de)體積🈲很(hen)小,易于(yú)安裝、拆(chai)換。現在(zai)市面⛹🏻♀️上(shang)的插入(rù)式電磁(cí)流量計(jì)的檢測(cè)電極多(duo)數安裝(zhuang)在自身(shēn)底面,極(ji)間距D很(hen)小,其結(jie)構如圖(tu)1-2所示🔆。
在進(jin)行流量(liàng)流速測(cè)量時,将(jiāng)其電極(jí)深入到(dào)流場内(nei)某一平(ping)面🐆,着重(zhòng)對電極(jí)所在位(wei)置的點(diǎn)的流速(su)情況進(jìn)行測量(liang)😍。改變🔴測(cè)量位置(zhi),測量不(bú)同點的(de)流速,對(duì)這樣一(yi)系列的(de)點進行(háng)流速測(ce)量後,進(jìn)行計算(suàn)整合,得(de)出整個(gè)目标流(liú)場的🈲平(píng)均流速(sù)。所以說(shuo)插入式(shi)電磁流(liu)量計是(shi)一種點(diǎn)流速的(de)㊙️流量計(ji)。
依然以(yǐ)長直圓(yuán)管道流(liú)場流速(sù)測量爲(wèi)例。測量(liàng)時,将插(chā)入式電(diàn)🐕磁流量(liàng)計以平(píng)行Z軸,垂(chui)直于XOY面(mian)的方向(xiàng)插⚽入管(guan)道内❌部(bu)。
插入式(shì)電磁流(liu)量計内(nei)部的勵(li)磁控制(zhì)電路控(kong)制着勵(lì)磁線圈(quan),電🔱路連(lian)通時,産(chǎn)生的勵(lì)磁電流(liú)通過勵(lì)磁線圈(quan)🔴,插入式(shì)電磁流(liú)量計周(zhōu)圍産生(sheng)均勻磁(ci)場Pi]。該磁(ci)場不會(huì)"充滿’’整(zhěng)個管道(dao)🏒,這也是(shì)♉插入式(shì)🥵電磁流(liú)量計在(zai)測量時(shi)與普通(tong)電🏃🏻磁流(liu)量計最(zui)大的不(bú)同處。
水(shui)流流經(jīng)流量計(ji)切割磁(ci)感線,底(di)面電極(ji)檢測到(dao)感應㊙️電(dian)動勢。電(dian)極将電(dian)信号傳(chuan)給轉換(huàn)器,經過(guò)計算,得(dé)到流量(liàng)測量信(xin)号。
由法(fǎ)拉第電(diàn)磁感應(ying)定律,插(chā)入式電(dian)磁流量(liàng)計的基(ji)本微分(fèn)☎️方程可(kě)表示爲(wei):
▽2U=▽×(`Vx`B) (1-4)
等式左(zuo)邊的U表(biǎo)示的是(shi),電極的(de)感應電(dian)壓,等式(shì)右邊的(de)♌V和B分⭐别(bie)表示的(de)是流體(tǐ)的流速(su)和勵磁(ci)線圈所(suo)産💃🏻生的(de)磁感應(yīng)強度,流(liú)速是給(gěi)定的,磁(cí)感應強(qiang)度受控(kong)㊙️也基本(běn)不變。求(qiú)解上述(shu)積分方(fang)程一定(dìng)要知道(dào)邊界條(tiao)件,我們(men)用積分(fèn)表達式(shi)的方法(fǎ)來計算(suan)泊松方(fāng)程的邊(biān)界問題(tí),泊松方(fang)程如下(xia);
爲了求(qiu)解兩個(gè)電極間(jiān)的電位(wèi)差,首先(xian)引入格(ge)林函數(shu)任
▽2G=0
我們(men)用UA、UB化來(lái)表示兩(liǎng)個電極(jí)的電位(wei)兩個電(diàn)極的表(biao)面🈲積相(xiàng)🐅等,均用(yong)So來表示(shì)。
通過兩(liǎng)式計算(suàn)可以導(dao)出以下(xià)結果:
由(you)式(1-8)可知(zhī),當A的值(zhí)不變時(shí),即流量(liang)計所測(ce)量區域(yu)有一定(ding)邊界範(fan)💰圍,K的值(zhi)恒爲常(chang)數;且當(dang)h的值趨(qu)近于無(wú)窮大⛷️時(shí),K的值趨(qū)近于1。
插(chā)入式電(diàn)磁流量(liang)計的優(yōu)缺點
優(yōu)點:
(1)插入(ru)式電磁(ci)流量計(ji)的結構(gòu)不複雜(zá),制造的(de)成本也(yě)不高,重(zhong)⚽量較輕(qing),容易安(ān)裝、拆卸(xiè)維修、方(fāng)便定期(qi)檢查更(geng)換,它幾(ji)乎能🐕夠(gòu)實現在(zai)工業現(xian)場管道(dào)的任意(yi)位置進(jin)行測量(liang)。
(2)壓損很(hen)小,對于(yu)大口徑(jìng)的壓損(sǔn),甚至可(kě)完全忽(hu)略,管🆚道(dao)口徑越(yue)大的話(huà),這個優(yōu)點會越(yuè)發明顯(xiǎn)。
(3)流量計(jì)測量頭(tóu)部分的(de)種類多(duō)種多樣(yàng),完全可(ke)以根據(jù)被測對(dui)象來進(jin)斤選擇(ze),所以它(tā)适合測(ce)量的流(liú)體類型(xíng)是十分(fèn)廣泛的(de)。同一種(zhong)型号的(de)測量頭(tou)對多種(zhong)曰徑的(de)工業管(guan)🐪道都适(shì)用,這樣(yàng)既可以(yi)爲測量(liang)者減少(shǎo)使用儀(yi)表的數(shù)量,又可(ke)以給設(shè)計、生産(chǎn)、巧貨及(ji)現場的(de)測量使(shǐ)用給予(yu)非常大(da)的方便(biàn)。
(4)插入式(shi)電磁流(liu)量計的(de)校驗過(guò)程十分(fèn)簡單方(fang)便,通常(chang)情況下(xià)隻需要(yao)校正檢(jian)驗測量(liàng)頭部分(fèn),不需要(yào)校驗測(cè)量裝置(zhi)的口姪(zhi)與流🐆量(liang)計的口(kou)徑相互(hù)對應,而(ér)且對于(yu)中小口(kǒu)徑的測(ce)量裝置(zhì),校驗費(fèi)用很低(dī),所以也(yě)在一定(dìng)程度上(shàng)解決了(le)大口徑(jìng)流量計(ji)校驗繁(fan)瑣的問(wèn)題。
缺點(diǎn);
插入式(shi)電磁流(liu)量計的(de)非線性(xìng)較大,測(cè)量精度(du)不是✏️很(hěn)🔆高,一般(bān)在±2%一3%之(zhi)間。
通過(guò)上的優(yōu)點不難(nán)發現,與(yu)傳統電(dian)磁流量(liang)計相比(bǐ),插入式(shi)電磁流(liú)量計低(di)的價格(ge),壓損小(xiao),重量輕(qīng),簡單方(fāng)便的安(an)裝與✌️拆(chāi)卸🆚等優(yōu)點是其(qí)廣泛得(dé)到應用(yong)且深受(shou)好評的(de)原♻️因。且(qiě)在✍️大口(kǒu)徑管道(dào)的流量(liàng)檢測時(shi),其插入(rù)式的結(jié)構特點(diǎn)使其往(wǎng)往更具(ju)優勢。所(suo)以說在(zai)工業上(shang),測量大(da)口徑管(guan)☎️道時用(yong)插入式(shì)電磁流(liu)量計來(lái)替代傳(chuán)💘統的電(diàn)磁流量(liang)計是大(dà)勢所趨(qu),它既繼(ji)🏃承了傳(chuán)統電磁(cí)流量計(jì)的優點(diǎn),又通過(guo)自身結(jié)構特點(diǎn)彌補了(le)傳統電(diàn)磁流量(liang)計的不(bú)足。所以(yi)⛱️說對插(chā)入式電(dian)磁流量(liàng)計進行(háng)未來更(geng)進一步(bù)的研究(jiū)是非常(cháng)有必要(yào)的。
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