關(guān)于高溫電磁流量計在彎管正確的安裝方法
點(diǎn)擊次數：1601 發(fā)布時(shí)間：2021-09-09 15:47:27
高溫電磁流量計是高精度、高可靠流量?jì)x表，采用法拉第電磁感應定律設計而成，傳感器主要組成部分是：測量管、電極、勵磁線(xiàn)圈、鐵芯與磁軛殼體。流量計主要用于測量封閉管道中的導電液體和漿液中的體積流量。包括酸、堿、鹽等強腐蝕性的液體。該產(chǎn)品廣泛應用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門(mén)及市政管理，水利建設、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計量。
1.問(wèn)題的提出
高溫電磁流量計流體流過(guò)彎管后，下游產(chǎn)生流速分布畸變，若是兩只鄰近相接的不同平面彎管，除流速分布畸變外還會(huì )有漩渦。這些現象要影響裝在下游的大部分類(lèi)型流量?jì)x表(除容積式等少數類(lèi)型外)的測量值，因此通常要求在流量?jì)x表安裝點(diǎn)之前有一定長(cháng)度直管段，改善進(jìn)入儀表的流動(dòng)狀況。高溫電磁流量計受彎管影響較小，直管長(cháng)度要求也遠低于節流差壓式、渦街式等其他流量?jì)x表。但是當前高溫電磁流量計精度為測量值的0．5％，甚至0．2％～0．4，即使影響量較小，還是受到人們的關(guān)注。
除儀表前直管段可降低彎管影響外，人們還從安裝方式上設法降低影響的方法。曾報道電磁流量傳感器電極軸線(xiàn)與鄰近彎管平面成45°傾斜安裝可以減少彎管影響。2000年上海原水公司擬在已建成的某泵站加裝DN2200高溫電磁流量計，但彎管下游安裝位置的前直管長(cháng)度明顯不符合規定中5D～10D(D為管徑，下同)的要求，此時(shí)，影響測量誤差有多大呢?由于受條件限制無(wú)法在現場(chǎng)用經(jīng)典的測量方法(如流速計流速面積法)作比對試驗，以估計彎管影響附加誤差值。并且使用方必須在訂購之前就要知道附加誤差估計值，以決定設計方案。筆者按相似原理以較小口徑高溫電磁流量計在實(shí)驗室模擬現場(chǎng)條件作試驗。試驗證明45。安裝可減小彎管影響．并求得該個(gè)案安裝條件下傳統安裝方式的影響值。
2.彎管下游流速分布影響
流體流過(guò)彎管由于離心力作用，靠外壁產(chǎn)生擴散效應，內壁產(chǎn)生收縮效應，由此產(chǎn)生橫向流動(dòng)的二次流，引起下游產(chǎn)生速度分布畸變，如圖1所示
圖1中，右邊垂直剖面彎管外緣流速較快，水平剖面呈雙峰值流速分布。隨著(zhù)液流離開(kāi)彎管距離增加．畸變會(huì )趨于緩和。
當前絕大部分電磁流量傳感器是非均勻磁場(chǎng)分布結構設計。非均勻磁場(chǎng)理論認為包含電極的測量管橫截平面區域內，各微小液體體積元切割磁力線(xiàn)對電極間信號“所起作用”各異，因此不是均勻地而是按“所起作用”非均勻地設計各點(diǎn)磁場(chǎng)強度，使在理想條件下流速分布畸變不會(huì )影響流量測量值。然而實(shí)際儀表還是受到一些影響。圖2所示是日本工業(yè)標準所附彎管下游三種安裝方式不同直管長(cháng)度的誤差范圍。
3.實(shí)驗
實(shí)流實(shí)驗是在稱(chēng)重法水流量標準裝置上進(jìn)行。裝置的不確定度為0．011，試驗儀表是DN100的IFM4080K型，按現場(chǎng)幾何尺寸比例縮小設置管道，如圖3所示夾裝到流量標準裝置上校驗。試驗結果如圖4所示。圖中“正常安裝”即按前置直管段長(cháng)度大于等于10D，后置直管段長(cháng)度大于等于5D安裝，其試驗數據即為參比值。高溫電磁流量計滿(mǎn)度流量為150m／h，實(shí)驗流速范圍0．32～5．3m／s，共做了5個(gè)流量點(diǎn)。
4.結論
1)在本試驗安裝條件下，流量傳感器電極軸在A(yíng)一90。位置時(shí)最大誤差為一1．2，A一0。位置時(shí)為+1．6，A一45。位置時(shí)為0．5；與正常安裝條 件即參比值相比，最大附加誤差在A(yíng)一90。時(shí)為一1．2，A==：0。時(shí)為+1．65，A一45。時(shí)為+0．65。
2)實(shí)驗證明電極軸線(xiàn)45。安裝比傳統水平安裝(A-o。)受彎管流動(dòng)擾動(dòng)影響有很大改善。
3)電磁流量傳感器在彎管下游即使有足夠長(cháng)(5D)的直管段，亦應按“45°安裝”，作為減小彎管撓流影響，降低附加誤差的措施。
1.問(wèn)題的提出
高溫電磁流量計流體流過(guò)彎管后，下游產(chǎn)生流速分布畸變，若是兩只鄰近相接的不同平面彎管，除流速分布畸變外還會(huì )有漩渦。這些現象要影響裝在下游的大部分類(lèi)型流量?jì)x表(除容積式等少數類(lèi)型外)的測量值，因此通常要求在流量?jì)x表安裝點(diǎn)之前有一定長(cháng)度直管段，改善進(jìn)入儀表的流動(dòng)狀況。高溫電磁流量計受彎管影響較小，直管長(cháng)度要求也遠低于節流差壓式、渦街式等其他流量?jì)x表。但是當前高溫電磁流量計精度為測量值的0．5％，甚至0．2％～0．4，即使影響量較小，還是受到人們的關(guān)注。
除儀表前直管段可降低彎管影響外，人們還從安裝方式上設法降低影響的方法。曾報道電磁流量傳感器電極軸線(xiàn)與鄰近彎管平面成45°傾斜安裝可以減少彎管影響。2000年上海原水公司擬在已建成的某泵站加裝DN2200高溫電磁流量計，但彎管下游安裝位置的前直管長(cháng)度明顯不符合規定中5D～10D(D為管徑，下同)的要求，此時(shí)，影響測量誤差有多大呢?由于受條件限制無(wú)法在現場(chǎng)用經(jīng)典的測量方法(如流速計流速面積法)作比對試驗，以估計彎管影響附加誤差值。并且使用方必須在訂購之前就要知道附加誤差估計值，以決定設計方案。筆者按相似原理以較小口徑高溫電磁流量計在實(shí)驗室模擬現場(chǎng)條件作試驗。試驗證明45。安裝可減小彎管影響．并求得該個(gè)案安裝條件下傳統安裝方式的影響值。
2.彎管下游流速分布影響
流體流過(guò)彎管由于離心力作用，靠外壁產(chǎn)生擴散效應，內壁產(chǎn)生收縮效應，由此產(chǎn)生橫向流動(dòng)的二次流，引起下游產(chǎn)生速度分布畸變，如圖1所示
圖1中，右邊垂直剖面彎管外緣流速較快，水平剖面呈雙峰值流速分布。隨著(zhù)液流離開(kāi)彎管距離增加．畸變會(huì )趨于緩和。
當前絕大部分電磁流量傳感器是非均勻磁場(chǎng)分布結構設計。非均勻磁場(chǎng)理論認為包含電極的測量管橫截平面區域內，各微小液體體積元切割磁力線(xiàn)對電極間信號“所起作用”各異，因此不是均勻地而是按“所起作用”非均勻地設計各點(diǎn)磁場(chǎng)強度，使在理想條件下流速分布畸變不會(huì )影響流量測量值。然而實(shí)際儀表還是受到一些影響。圖2所示是日本工業(yè)標準所附彎管下游三種安裝方式不同直管長(cháng)度的誤差范圍。
3.實(shí)驗
實(shí)流實(shí)驗是在稱(chēng)重法水流量標準裝置上進(jìn)行。裝置的不確定度為0．011，試驗儀表是DN100的IFM4080K型，按現場(chǎng)幾何尺寸比例縮小設置管道，如圖3所示夾裝到流量標準裝置上校驗。試驗結果如圖4所示。圖中“正常安裝”即按前置直管段長(cháng)度大于等于10D，后置直管段長(cháng)度大于等于5D安裝，其試驗數據即為參比值。高溫電磁流量計滿(mǎn)度流量為150m／h，實(shí)驗流速范圍0．32～5．3m／s，共做了5個(gè)流量點(diǎn)。
4.結論
1)在本試驗安裝條件下，流量傳感器電極軸在A(yíng)一90。位置時(shí)最大誤差為一1．2，A一0。位置時(shí)為+1．6，A一45。位置時(shí)為0．5；與正常安裝條 件即參比值相比，最大附加誤差在A(yíng)一90。時(shí)為一1．2，A==：0。時(shí)為+1．65，A一45。時(shí)為+0．65。
2)實(shí)驗證明電極軸線(xiàn)45。安裝比傳統水平安裝(A-o。)受彎管流動(dòng)擾動(dòng)影響有很大改善。
3)電磁流量傳感器在彎管下游即使有足夠長(cháng)(5D)的直管段，亦應按“45°安裝”，作為減小彎管撓流影響，降低附加誤差的措施。