电磁流量传感器在测量高流速流体
发布时间：2021-07-10 00:51:48
采用电磁流量传感器测量高速流体时，这种方法虽然也能降低噪声，但由于电极的增加，国内有研究表明，多电极法可以提高电磁流量计的测量精度。电磁流量计的结构变得更加复杂，增加了电磁流量计的生产成
本。本文提出了一种方法：通过改变靠近测量电极的电磁流量传感器的结构，现有文献没有提到通过改变传感器结构来克服电极表面粗糙度测量带来的测量误差的方法。使测量管内的流场不受测量电极表面粗糙度的影
响，从而避免测量电极表面粗糙度引起的测量误差。测量管内流体的雷诺数很高，流体流动呈现紊流状态。在湍流状态下，流场的边缘部分，即靠近管壁和电极部分的流体，有一部分不参与运动，称为粘性底层。粘性底
层的厚度与流体的雷诺数有关。雷诺数越大，粘性底层厚度越小。当粘性底层的厚度小于电极的粗糙度时，流体流过电极。受粗糙度的影响，电极附近的流场会发生变化，出现漩涡，出现各个方向的速度分量，与轴向相
反或相反的附加速度分量传递到电极上，形成速度噪声，叠加在被测速度上。根据权函数理论可知，测量电极附近流场的权函数值很大，即使这部分流场的微小变化也会使电磁流量传感器的测量结果产生较大的误差
为了避免这种误差，必须使电极的粗糙度小于胶粘剂底层的厚度，这将提高生产工艺的要求，增加生产成本；而且，由于流体中固体小颗粒的不断撞击，测量电极的表面粗糙度不可避免地会增大。本文综述了电磁流量传
感器的电极材料、应用范围以及各种电极形状在不同应用场合的选择和安装。列举了常用材料和各种电极材料及形状的应用特点及应用领域。结果表明，测量电极的表面粗糙度是客观存在的，但文献中并未提及电极表面
粗糙度对测量的影响。研究了测量电极粗糙度和绝缘内衬对电磁流量传感器测量的影响。发现当雷诺数达到一定高度时，测量会出现一个误差上升拐点。在此基础上，应用测量管的粗糙度与边界层厚度之间的关系，利用
电磁流量传感器感应电势的权函数理论，解释了这种现象是由速度噪声引起的，并得出结论：要降低这种噪声，提高传感器测量管内衬和电极的粗糙度在制造工艺上是必要的，但没有给出具体的解决方案。
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