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    電磁流量計接管偏心和接口臺肩的性能影響

    時間:2014/6/6閱讀:1473
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      一前言
      
      在人們印象中電磁流量計受迎流流速分布廓形影響較小,從而對前置直管長度等安裝要求相對較低。這是由于上世紀50~60年代電磁流量計發展初期,較小口徑流量傳感器測量管長度較長,本身就已起到將畸變流動狀態調整為充分發展,因此初期也就不提前置直管段長度的要求,且初期儀表度較低,基本誤差普遍為±(1.5~2.5)%Fs(滿度值),即使有流動畸變影響亦僅為基本誤差的幾分之一,問題并不凸顯。
      
      隨著電磁污水流量計的發展,口徑從中小發展到1m以上國內生產已有達到3m,同時流量傳感器的設計優化,日趨輕巧小型化。使當前電磁流量傳感器與管道連接面間長度僅為口徑(D)的1.25-2.5倍,度普遍提高,基本誤差為±0.5%R(測量值),于是人們感到要規定設置前直管段長度的需要。標準化組織1991年頒布IS09104《封閉管道液體流量測量—液體電磁流量計的性能評定方法》中規定:作流量校準時連接流量計管道內徑不得小于流量傳感器內徑,不得大于傳感器內徑的3%;安裝在傳感器電極軸中心離任何上游擾動至少10D后和下游擾動5D前的直管段中,在使用安裝時各儀表制造廠也普遍規定與上游擾動件相距≥5D的要求。
      
      近年用標準表法實流校準流量儀表盛行,而很多水流量校準裝置用高度電磁流量計作標準表,其度等級通常為0.5級,也有高達0.2~0.3級者。用作標準表的電磁流量計安裝要求則更為嚴格,不能按一般使用電磁流量計安裝要求對待之。某些儀表制造廠對于0.3級度的儀表甚至規定流量傳感器前后各接裝一段直管,組合一起后校準,若經拆卸重裝,必須重新校準。
      
      二實驗
      
      實驗對象是口徑50mm的電磁污水流量計,其進口連接有三組管道,內徑分別是50mm、55mm和45mm,其中55mm和45mm形成的進口臺肩,已超過ISO9104的規定,連接管內徑分別大于或小于流量傳感器內徑10%。流量傳感器測量管接上連接管道,其中心線與管道中心線分別為同心、垂直和水平兩種偏心,偏心3mm(儀表內徑的6%)。電磁流量計是在定型儀表加長測量管改裝而成的,在測量管兩端水平與垂直方向各開兩個30mm×3mm窺察窗,以便用激光多普勒測速儀測量流速分布。測量管橡膠襯里進口有半徑7.5mm圓弧過渡。
      
      三討論
      
      (1)偏心對流量測量值的影響
      
      接管水平偏心破壞了測量管內流速分布對電極中心線的上下對稱性。若部分遮蓋進口,使下半部分流速相對變緩,上半部分相對變快。若垂直偏心,部分遮蓋右邊進口使右邊流速相對變緩,左邊相對變快。從圖2連接管內徑與流量傳感器測量管相同時,偏心與同心相比誤差正向變化,水平偏心時變化為+(0.1~0.15)%,垂直偏心時誤差變化較大,為+(0.45~0.6)%。
      
      (2)接口臺肩對流量測量值的影響
      
      進口連接管內徑小于流量傳感器測量管內徑時,成為突擴管。液體進入測量管如圖5所示形成一股流束,被分界面與其余部分介質分開,它分散并旋卷成強烈旋渦,成為旋渦渦流。隨著流向下游旋渦逐漸消失,流束擴展到整個截面。若電極位置在旋渦渦流區內,就要影響流量測量值。
      
      

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