流量測量的目的和意義 流量與電磁感應法的流量測量 電磁感應法的流量測量 電磁流量計的特點 電磁流量計的測量原理和理論 電磁流量計的組成 法拉電磁感應定律 電磁流量傳感器的工作原理 流體的定義和連續介質的形態 壓縮性與膨脹性對電磁流量計測量的影響 表面張力對流量測量帶來的影響 液體的電性質在電磁流量計測量時的表現 電磁流量計權重函數的物理意義 電磁流量計權重函數的實際應用 流速分布對電磁流量計的影響 磁場邊緣效應對測量的影響一渦電流的產生

流速分布對電磁流量計的影響

流速分布對電磁流量計的影響
    在流速以中心軸為對稱的速度分布條件下,應用古典法對基本微分方程式(2一16)的解析,得到式(2一2)的原理公式。通過對權重函數的表達式(2-31)從0-2π之間積分,則(2-31)式二項以下都為0,因此

也可得到式(2-2)0就是說,如果流速以中心軸對稱流動,感應電勢與流速分布無關,僅正比于平均流速。這是電磁流計與其它速度式流量計如渦輪流量計、渦街流量計、超聲波流量計和差壓流量什在測量原理上所不同的。電磁流量計原理上只要是流速以中心軸為對稱分布,不管是層流或紊流狀態,感應電勢都正比平均流速。其他上述流速式流量計只能在充分發展流動狀態下應用。
    流體流經彎頭、漸縮管、漸擴管、閥門等阻流件后.會產生速度分布的畸變或旋轉流。圖2一16和圖2一17表示90°彎頭與突擴管的流線分布與速度剖面。這里我們可以看到,流體流經阻流件后的直管段范圍內,速度剖面出現非軸對稱的偏流現象。只有在相當長的直管段后.速度分布才能恢復到以中心軸對稱,通過前面權重函數的概念論述。已經說明流速分布與電極間感應電勢的關系。按圖2一5二維權重函數情況的分析,對圖2-16的速度分布,如果把傳感器安裝成電極與水平軸線成45°夾角的形式,如圖2一10(c.)四個區的權重函數平均值等于1。這時,電極間的信號與速度剖面內平均速度成正比,測量誤差就可以減小很多。

電磁流量計

圖2一16彎頭的流速分布

電磁流量計

圖2一17突變管的流速分布


    上一節的權重函數應用中已列舉了一些減小非軸對稱流動即偏流對測量影響的原理和方法。它們是點電極的權重轉換磁場結構形式和大面積電極、多對電極的結構形式等。盡管人們從權重函數的啟迪中作了許多努力,也取得了效果,但不受速度分布影響的電磁流量計仍在研究之中。由偏流的速度剖面恢復到中心軸對稱的速度剖面需要在流體流經阻流件后有一段直管段。大量實驗表明。一般電磁流量計上游仍要有5一10倍管徑的直管段。只有上述彎頭情況和多對電極、大面積電極結構特殊情況,才能降低到2倍以下的直管段。


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