整流器和傳感器一體化的電磁流量計

整流器和傳感器一體化的電磁流量計 
   摘 要：介紹一種新型結構的整流器和傳感器一體化的電磁流量計，分析其對現場使用準確度的改善。
  關鍵詞：電磁流量計 整流器 傳感器 準確度
  1 引言
  流量儀表的使用準確度和流體條件密切相關，這些條件主要有：流體物性、流體流動特性、流體性狀等。流體的物性由被測對象決定，而流體流動特性和流體性狀則可以通過合理的現場安裝、適時的運行維護來改善，近年來就有專家提出通過儀表安裝時加裝整流器的方式提高儀表現場使用的準確度。
    智能電磁流量計是一種受流體條件影響較小的流量計品種。但隨著電子技術的發展和產品技術的發展，市場推出了大量的 0.2級高測量準確度的電磁流量計，這類流量計用于高精度測量場合時，安裝、使用帶來的流體條件的變化對測量的影響量就不可忽視。筆者最近實測了一款將整流器和傳感器結合為一體的電磁流量計。該流量計可廣泛用于封閉管道內導電液體和漿液的測量，適用于化工、城市供排水、食品、醫藥衛生、實驗室等行業。
  2 流量計結構簡介
   儀表傳感器內腔由傳統的圓筒型結構改進而成，中間段區域采用左右對稱的八角柱面結構，法蘭邊界處以圓筒形結構和管路連接，圓筒和中間八角柱面之間以錐面過渡。圖1為傳感器腔體內的流場分布示意圖。
分析該結構的優點有 3方面：
   （1）流體流經表體后由儀表內腔限流收縮，接近管壁處即近電極處的流速增大，電極局部的感應信號增加，增大了低流速小信號的信噪比，因而該類儀表可以有很寬的量程比；
  （2）中心測量管處的流體邊壁流速提高，不致引起沉積、延緩結垢生成，可以保證測量截面的長期穩定，維持儀表的測量準確度；
  （3）整流后的流場對外部流場變化的敏感度降低，從而降低安裝的條件要求，減小流場畸變引起的誤差。
   3 試驗分析
  為了驗證改進結構的電磁流量計受流場擾動的影響，安排3臺儀表進行了試驗，3臺中2臺為新型結構的儀表。儀表兩兩串聯標定，由儀表產生的環形臺階流位于儀表上部 3×DN處。圖2為測試結果曲線。
曲線中可以看出，傳感器中置入了整流器的新型結構的電磁流量計對擾動流場的測量誤差變化較小，在流速 0.5~5m/s的流量范圍內，測量誤差變化值約為 0.16%；而傳統結構的流量計測量誤差變化在流速較低時不明顯，但隨流速增加急速增大，在流速
2.2m/s時達到了 0.45%。從該試驗數據分析，結構形式的改善對外部流場的敏感程度大大降低。
   4 結束語
   流量儀表加裝整流器是提高流量計現場使用準確度的發展趨勢。整流器和傳感器一體化的電磁流量計成功將兩者結合，通過局部流場的改善，既提高了信號的測量能力，又增強了對外部流體條件的適應性，可以有效保證高精度電磁流量計長期運行的使用準確度。
   參考文獻
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