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流速分布对电磁流量计的影响

流速分布对电磁流量计的影响
    在流速以中心轴为对称的速度分布条件下,应用古典法对基本微分方程式(2一16)的解析,得到式(2一2)的原理公式。通过对权重函数的表达式(2-31)从0-2π之间积分,则(2-31)式第二项以下都为0,因此

电磁流量计

也可得到式(2-2)0就是说,如果流速以中心轴对称流动,感应电势与流速分布无关,仅正比于平均流速。这是电磁流计与其它速度式流量计如涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计和差压流量什在测量原理上所不同的。电磁流量计原理上只要是流速以中心轴为对称分布,不管是层流或紊流状态,感应电势都正比平均流速。其他上述流速式流量计只能在充分发展流动状态下应用。
    流体流经弯头、渐缩管、渐扩管、阀门等阻流件后.会产生速度分布的畸变或旋转流。图2一16和图2一17表示90°弯头与突扩管的流线分布与速度剖面。这里我们可以看到,流体流经阻流件后的直管段范围内,速度剖面出现非轴对称的偏流现象。只有在相当长的直管段后.速度分布才能恢复到以中心轴对称,通过前面权重函数的概念论述。已经说明流速分布与电极间感应电势的关系。按图2一5二维权重函数情况的分析,对图2-16的速度分布,如果把传感器安装成电极与水平轴线成45°夹角的形式,如图2一10(c.)四个区的权重函数平均值等于1。这时,电极间的信号与速度剖面内平均速度成正比,测量误差就可以减小很多。

电磁流量计

图2一16弯头的流速分布

电磁流量计

图2一17突变管的流速分布


    上一节的权重函数应用中已列举了一些减小非轴对称流动即偏流对测量影响的原理和方法。它们是点电极的权重转换磁场结构形式和大面积电极、多对电极的结构形式等。尽管人们从权重函数的启迪中作了许多努力,也取得了效果,但不受速度分布影响的电磁流量计仍在研究之中。由偏流的速度剖面恢复到中心轴对称的速度剖面需要在流体流经阻流件后有一段直管段。大量实验表明。一般电磁流量计上游仍要有5一10倍管径的直管段。只有上述弯头情况和多对电极、大面积电极结构特殊情况,才能降低到2倍以下的直管段。

 

 

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