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一种解决电磁流量计电极粗糙度对测量影响的方法

来源:未知 最后更新:2021-07-12 10:41:13
今天给大家浅析一下一种解决电磁流量计电极粗糙度对测量影响的方法,供大家参考,希望对大家的工作和学习有所帮助。
使用电磁流量计传感器测量高雷诺数流体时,测量电极的粗糙度大于粘性底层的厚度,会造成测量误差很大。这种误差可以通过对电极的进一步加工或改变电极的原材料来避免,例如使用贵金属来降低粗糙度。然而,这种方法会增加电磁流量计的制造成本。而且,如果被测流动体中含有固体颗粒,固体颗粒对电极的冲击仍会增加电极的粗糙度。因此,提出了一种避免电极粗糙度对流场影响的新方法。具体思路和计划如下:
修改了电磁流量传感器的结构,加宽了测量电极附近的管径,宽度远大于电极的表面粗糙度,使测量电极的表面粗糙度不影响流场以免因电极表面粗糙而造成测量误差。
改造原理具体体现为:将电磁流量计传感器测量管中的电极改为串联的固体电极和液体电极,液体电极部分与测量管内的被测液体接触.液体电极部分是通向相应固体电极的管子。由填充有导电流体的管道的加宽部分组成。液体电极的导电流体可以是待测流动体填充管道加宽部分形成的液体。这样,测量管内待测流体的流场不受电磁流量计传感器测量电极表面粗糙度的直接影响。同时,测量管中待测流动体所产生的感应电位可通过液体电极传递至固体电极。电磁流量计转换器的信号测量单元与固体电极相连,以测量被测液体流动产生的感应电位信号。
利用CFD方法通过流场数值模拟验证了所提出的方法。在相同的边界条件和初始条件下,管道直径设为60miIMN,流体介质为水,平均流速为5m/s,雷诺数为300,000。电极处管道直径加宽,电极处粗糙度为0。速度分布云图如图5所示。电极处流场云图放大如图6所示。当粗糙度设置电极,电极处的流场图如图7所示。
对比图6和图7,可以看到平均流速为5m/s的条件下,加宽电极后管道尺寸,基本测量电极附近的流场不受电极表面粗糙度的影响,所以 可以避免电磁流量计传感器引起测量误差的电极表面粗糙度,从而证明该方案的可行性。

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