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BURKERT流量计响应影响因素分析

来源: 上海乾拓贸易有限公司

2022/9/8 17:05:45 186

  BURKERT流量计响应影响因素分析

  BURKERT流量计自从商品化以来,其技术进步十分明显,新材料、新设计和制造技术的采用,尤其是采用了大规模集成电路、单片机和计算机,其技术性能指标和功能都有很大提高,特别是抗力、可靠性和稳定性的改善尤为明显。从以上推导的表达式看,感应电压与流体的流速成线性关系,似乎与其它因素无关。事实上,客观条件的限制导致了电磁流量计还受到以下因素的影响,影响大时流量计甚至不能正常工作,具体分析如下;

  1.流速分布影响

  ??当流速分布相对于测量管中心轴对称时,电极检测到的流量信号将与被测流体的平均流速成正.比。当流速分布相对管中心为非轴对称时,还用,上述公式计算流量时将会产生测量误差。因为电极上得到的感生电动势是测量管内所有液体共同贡献的结果,每一个流体质点都有贡献。由于各个流体质点相对于电极的几何位置不同,即使各质点速度一样,它们对电动势的贡献也是不同的。越靠近电极的质点对电动势的贡献越大。也就是说,电极附近的感应电动势较大,与两电极平面成90度的地方的流体产生的感应电动势就小。如果电极附近的流速非轴对称偏大,测得的流量信号就比实际流量值大;反之,电极附近的流速非轴对称偏小,测得的流量信号也就偏小。为了消除由于流速分布而产生的测量误差,在电磁流量传感器前应有--定长度的直管段,以保证流速的轴对称分布。

  2.磁场边缘效应影响

  ??由前述可知,电磁流量计的基本表达式是在假.定沿流体的流动方向,上磁场始终是均匀为前提下推导而得到的。这就意味着沿管轴方向上的磁场无限长,而实际流量计的线圈长度是有限的,并且为了实现流量计的小型化,总是希望励磁线圈和测量管的长度越短越好。这样就会出现磁场边缘效应,即磁场轴向长度对感应电动势幅值和励磁线圈两端的磁感应强度不均匀。磁场中间部分大致是均匀的,两端则逐渐减弱,形成不均匀的边缘,最后.下降为零。使得液体内部电场E也不均匀,产生涡电流。由涡电流所产生的二次磁通反过来改变磁场边缘部分的工作磁通,使磁场的均匀性进--步遭到破坏。这时在电极.上测量到的感应电动势与无限长磁场下的感应电动势不一样,产生了误差。理论分析表明,为了减少边缘效应,励磁线圈的轴向长度应为测量管内径的1.4~1.52倍。这样才可以使电极.上产生的感应电动势接近于无限长磁场的理论计算值。

  ??假如管壁是导电的,磁场边缘效应更加明显,从而导致电极.上感应电动势的损失增加,所以管壁通常要涂_上绝缘层。假如介质的电导率(如液.态金属),磁场边缘区域两侧的磁场分别被削弱和增强。所以测量电导率高的介质不宜用交流励磁,而应用直流励磁。若被测介质中含有导磁性物质(铁钻、镍之类),磁场边缘效应就更复杂。由于导磁性物质的存在,使磁场发生严重畸变,造成测量的非线性。

  3.液体电导率影响

  ??使用电磁流量计的前提条件是被测液体必须是导电的,不能低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会产生测量误差直至不能使用。通用型电磁流量计的阈值在10-4~(5X10-6)s/cm之间。电磁流量计不适用于电导率很低的介质的根本原因在于传感器与转换器的阻抗匹配问题。目前,转换器的输人阻抗一-般只能达到100~200M,也就是说要保证0.1%的传输精度传感器内阻Rs必须小于100~200KΩ。若电极直径0.01m,可得到被测.介质电导率的值。

  ??工业用水及其水溶液的电导率大于10-4s/cm,酸、碱、盐液的电导率在10-4~10-1s/cm之间,使用不存在问题,低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。对于气体、蒸气以及含大量气泡的液体就无法:使用了。

  4.流体粘度、流体温度及环境温度影响

  ??通常认为电磁流量计所测体积流量不受液体电导率(只要大于某一阈值)、液体粘度、液体温度和环境温度等参量的影响。但实际应用中,流体粘度、流体温度及环境温度等或多或少对测量有些影响。实验研究表明,如果要求精度较高,基本误差小于0.5%~1%,则液体粘度、液体温度和环境温度的影响就不可忽略;如果要求测量精度不高,可以忽略不计。

  5.流体含有混入物影响

  BURKERT流量计在许多使用状况下,被测流体中都会含有混人物。一般而言,混人成泡状流的微小油气泡仍可正常工作,但测得的是含油气泡体积的混.合体积流量;如果油气体含量增加到形成弹状流,因电极可能被气体盖住使电路瞬间断开,出现输出晃动甚至不能正常工作。

  投入于蒸汽流量计工作中的仪表仪器设备都具有先进水平的,在数据收集、传输和分析上都能实现远程操作,通过对计算机终端的操作就能打破时间限制、地域限制和空间限制,全局性的实时监控各个仪器设备的运行情况,并自动化地记录下每个环节的运行参数。所以,要基于流量计量特点的分析和对各种计量仪表优势的全面了解,设置科学合理的远程监测系统,并结合开展计量工作单位对测量项目的实际运行需求进行不断优化和改进,实时监控每个环节里的计量仪表数据并做好动态数据对比,实现全局性的远程有效监测,快速准确地定位造成计量数据误差的地方并分析造成误差或故障的具体原因,地降低发生误差事件的几率,对计量数据进行有效控制。

  2.合理选择标准的蒸汽流量计量方法

  ??提升计量精准度的基础是选用适宜且准确的测量仪表,在控制蒸汽流量计量的工作中的方式也是合理选取蒸汽流量计量方法,同时严把设备节流性能关和量程标准关,尽可能地选择符合有关标准的节流设备,使工作人员只需要基于流量的实际变化情况,就能对计量仪表进行智能差变测量。

  3.BURKERT流量计输差现象的原因分析

  BURKERT流量计量输差客观存在,同时也无法绝对避免,但过大的误差意味着较大的经济损失。通常情况下经由计量仪表得出的蒸汽输差原因都包含了计量仪表本身的误差


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王亚波