摘(zhai)要:在電(dian)磁流量(liang)計
中,适(shì)配器用(yòng)于連接(jie)傳感器(qì)部分和(hé)變送器(qi)部分。在(zài)一體式(shì)電磁流(liú)量計中(zhong),由于電(dian)磁流量(liàng)計的變(biàn)送器部(bu)分比較(jiao)重,在運(yùn)輸過程(chéng)中或者(zhě)管道發(fā)生振動(dong)的時候(hòu),要求适(shì)配❄️器能(neng)夠抵抗(kang)此時振(zhen)動所産(chan)生的應(yīng)㊙️力。适配(pèi)器🔴的結(jié)構形式(shì)直接影(ying)響了應(yīng)力的分(fen)布,選擇(ze)适當的(de)适配器(qì)結構,能(neng)夠極大(da)地降低(di)應力的(de)分布,從(cong)而降低(di)适配器(qi)斷裂的(de)風險。
電(diàn)磁流量(liang)計是根(gen)據法拉(lā)第電磁(ci)感應定(ding)律制成(chéng)的--種測(ce)量導電(dian)性液體(tǐ)體積的(de)儀表,由(you)于具有(you)無壓損(sǔn)、可以🌂測(cè)量🆚較寬(kuan)的流量(liàng)範♍圍、測(cè)量液體(tǐ)與溫度(dù)無關以(yi)及成本(běn)比較低(dī)的優❗勢(shì)，所以現(xian)在已經(jing)被廣泛(fàn)用于各(ge)種行業(yè)。從安裝(zhuang)形式看(kan),電💃磁流(liú)量計主(zhǔ)要分爲(wèi)☎️遠程式(shi)電磁流(liu)量計和(he)一☀️體式(shi)電磁流(liú)🈲量計。其(qí)中對于(yu)極其惡(è)劣的工(gōng)況，比如(rú)高腐蝕(shí)和高溫(wēn)的環境(jing),客✏️戶一(yī)般定🧑🏽🤝🧑🏻制(zhi)一體式(shì)不鏽.鋼(gāng)電磁流(liu)量計。但(dan)是一體(ti)式不鏽(xiu)鋼電磁(ci)流量計(ji)的變送(song)器外殼(ké)材料也(ye)采用不(bú)鏽鋼,所(suo)以變送(song)器比較(jiao)重,在運(yùn)輸過程(chéng)中或者(zhe)管🌍道發(fa)生振動(dong)的時候(hòu)，會導🈲緻(zhi)變送器(qi)與傳感(gǎn)器的連(lián)接部分(fèn)的應力(li)較大,如(ru)果🔴應力(lì)大于材(cai)料的屈(qu)服應力(li)，極有可(kě)能會導(dao)緻變送(song)器和傳(chuan)感器的(de)連接部(bu)分發生(sheng)斷裂📞。流(liu)量計的(de)結構抗(kang)振性由(yóu)多方面(miàn)因素決(jue)定,其中(zhōng)一個重(zhong)要的因(yin)素就是(shi)适配器(qi)的結構(gou)，不同的(de)适配器(qi)結構會(hui)産🥵生不(bú)同的應(ying)力效果(guǒ)。
一、電磁(ci)流量計(ji)适配器(qì)結構分(fen)析
電磁(ci)流量計(ji)主要由(you)傳感器(qi)和變送(song)器組成(cheng),傳感器(qi)的外殼(ke)通常采(cǎi)用碳鋼(gāng)或者不(bú)鏽鋼材(cai)料，也有(you)部分廠(chang)家采用(yong)了鋁👣合(hé)金材料(liào)🍉，在這裏(li)我們隻(zhī)針對于(yú)不鏽鋼(gāng)材料的(de)外😍殼進(jìn)行分析(xī)。從安裝(zhuang)形💔式看(kan),電磁流(liu)量計分(fen)爲遠程(cheng)式安裝(zhuāng)和一體(tǐ)式結構(gou)安裝,一(yī)體式的(de)電磁流(liu)量計的(de)變送器(qì)直接安(an)裝在🈲傳(chuan)感器上(shang)，那麽适(shì)配器具(jù)體是指(zhǐ)用于連(lián)接傳感(gǎn)器和變(bian)送器的(de)部分。一(yi)般🍉适配(pèi)器是焊(han)接到傳(chuan)感器的(de)外殼上(shang),适配器(qi)與傳感(gan)器外殼(ké)的連接(jiē)結構大(da)多分爲(wèi)兩種,一(yi)種㊙️爲圓(yuán)形結構(gou),一種爲(wèi)長🐅方形(xíng)結構。在(zai)市面上(shang)常見的(de)🐅幾種國(guó)際品牌(pái)的電磁(cí)流量計(jì)中,西門(men)子電磁(cí)流量計(jì)爲圓形(xing)的适配(pèi)器,科隆(long)電磁流(liú)量計爲(wèi)圓形的(de)适❓配器(qi)，羅斯蒙(méng)特電磁(ci)流量🚶計(ji)爲圓💋形(xíng)結構的(de)适配器(qì)和長方(fang)形結構(gou)的适配(pèi)器。
二、電(diàn)磁流量(liàng)計适配(pei)器結構(gòu)比較
下(xia)面通過(guò)ANSYS(有限元(yuán)分析軟(ruan)件)仿真(zhen)程序來(lái)去驗證(zheng)在同等(děng)的情況(kuang)下哪一(yi).種形狀(zhuàng)産生的(de)應力更(geng)小。由于(yú)💘在驗證(zheng)的時候(hòu)所采用(yòng)的變送(sòng)器和傳(chuan)感器外(wài)殼一緻(zhi),所以在(zài)仿真模(mó)型的處(chu)理上,不(bú)用對💘整(zheng)個電磁(cí)流量計(ji)進行處(chu)理，隻需(xū)要對局(ju)部🤟進行(hang)仿真✨驗(yàn).證。由于(yú)電磁流(liú)量計所(suo)應用的(de)區域位(wei)于具有(yǒu)較低振(zhèn)動的🏃🏻♂️管(guan)道,所以(yǐ)在測試(shì)電磁流(liú)量計的(de)時候，基(ji)于IEC61298-3-2008國際(ji)電🥵工委(wei)員會标(biāo)準規範(fàn)，選擇了(le)2G的正弦(xián)掃頻振(zhen)動，其基(ji)本要求(qiu)如下:掃(sao)頻頻率(lü)範圍爲(wei)10-57.5Hz,正弦掃(sao)頻振動(dòng),最大振(zhèn)幅0.15mm,掃頻(pin)速度0.5oct/min;掃(sǎo)頻頻率(lü)範圍爲(wèi)57.5-1000Hz,正弦掃(sao)頻振動(dong),最🔱大峰(fēng)值加速(su)度爲2G,掃(sǎo)頻速度(du)0.5oct/min。仿真程(chéng)序步驟(zhou)如下:
第(dì)一,模型(xíng)建立，利(lì)用三維(wei)軟件ProE所(suo)建立的(de)三維模(mó)型⭐導入(rù)到ANSYSWorkebench(協同(tong)👉仿真平(ping)台)中,模(mó)型建立(li)的時候(hòu)僅僅選(xuǎn)擇傳感(gǎn)器的中(zhong)間部分(fen)外殼和(he)适配器(qi)。
第二，靜(jìng)應力分(fen)析,用于(yu)分析僅(jǐn)僅施加(jiā)重力加(jia)速度時(shí)的應力(lì)分布。
第(dì)三,模态(tài)分析,用(yong)于查找(zhao)共振的(de)各個頻(pín)率以及(ji)共振的(de)模态✂️。
第(dì)四,諧響(xiǎng)應分析(xī),用于分(fen)析在共(gòng)振情況(kuang)下的應(ying)力分♋布(bù)情況,判(pan)定出最(zui)惡劣的(de)振動方(fāng)向。
圓形(xing)的适配(pei)器是焊(han)接到傳(chuan)感器外(wài)殼上的(de)，在這裏(li)隻是截(jié)取☔部分(fen)外殼進(jìn)行分析(xi),選擇了(le)适配器(qi)與傳感(gan)器外殼(ke)的連接(jiē)區域,在(zài)共振的(de)時候，其(qí)應力最(zui)大，最大(da)應力爲(wèi)327MPa。長✔️方形(xíng)的🎯适配(pei)器👅同樣(yang)也是焊(hàn)接到傳(chuán)感器外(wài)殼上,所(suǒ)分析的(de)部分同(tong)圓形的(de)适配器(qi)是:一💚緻(zhi)的，在共(gòng)振的時(shi)候,應力(li)最大，其(qi)最大應(ying)力爲1700MPa,最(zui)大⛱️應力(lì)産生在(zài)長方形(xing)的角上(shàng)，極其容(rong)易發生(sheng)應力集(ji)中。
對于(yú)共振頻(pin)率的分(fen)析，由于(yu)其選擇(ze)模型的(de)部分隻(zhi)爲局😄部(bù)模型，所(suǒ)以仿真(zhen)的共振(zhen)頻率是(shi)與實際(jì)不完全(quan)符合的(de)，但是其(qí)趨勢一(yī)緻。圓形(xing)适配器(qi)結構最(zui)大應力(li)對應的(de)共振頻(pín)率爲287.3Hz，長(zhang)方🐉形适(shì)配🌐器結(jie)構最大(da)🆚應力對(duì)應的共(gòng)振頻率(lǜ)爲70.2Hz。
三、結(jie)語
通過(guo).上面的(de)ANSYS仿真分(fèn)析,在同(tóng)等情況(kuang)下,适配(pei)器形狀(zhuang)對🔅于應(yīng)力的分(fen)布有着(zhe)很大的(de)影響，圓(yuan)形的适(shì)配器在(zài)應力分(fèn)布.上更(gèng)加均勻(yun)，同時也(yě)不容易(yì)産生應(ying)力集中(zhōng),應力的(de)峰值也(ye)比較小(xiao)。此外,圓(yuán)形的适(shì)配器.的(de)共振頻(pín)率🎯遠遠(yuǎn)高于方(fāng)形的适(shi)配器結(jié)構，說明(ming)圓形的(de)适配器(qi)的結構(gou)更加不(bú)容易發(fa)生共振(zhèn)。綜上所(suo)述,在發(fā)生沖擊(ji)的時候(hou),圓形适(shi)配器的(de)結構抵(dǐ)抗沖擊(jī)性會更(geng)強，破裂(lie)風險會(huì)更低，所(suǒ)以在設(shè)計适配(pei)器的時(shí)候，在不(bu)影響其(qí)他方面(miàn)的情況(kuàng)下,建議(yi)采用圓(yuán)形的适(shì)配器結(jie)構，避免(mian)選擇長(zhǎng)方形或(huò)者方形(xíng)的💛适配(pèi)器。
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