電磁流量計測量管的長度
來源：江蘇宏佳儀表有限公司作者：admin發(fā)表時間：2018-10-22 09:30【小中大】
傳感器的法蘭端面間長度減短，對簡化傳感器的制造工藝要求和達(dá)到合理的目標(biāo)成本，特別對大口徑傳感器，具有十分重要的意義。如果把傳感器的長度用標(biāo)準(zhǔn)的形式規(guī)定下來，會對現(xiàn)場應(yīng)用的互換性有很大好處。因此，長期以來國際標(biāo)準(zhǔn)化組織做了大量工作，希望能夠統(tǒng)一尺寸。但是，由于法蘭端面間長度涉及到電磁流量計的測量精度和技術(shù)發(fā)展，近年來只規(guī)定了通徑為DN15－400的長度尺寸。這里，我們討論測量管長度對測量值的影響。
在討論權(quán)重分布非均勻磁場時，曾提到過線圈的軸向長度由均勻磁場的3D縮短到0.6D左右（D是口徑）。線圈長度的縮短使得測量管有可能縮短。測量管的長短除了關(guān)系到磁場在有限長度內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和分布外，也關(guān)系到有限長度內(nèi)信號電場分布。絕緣的測量管內(nèi)，信號電場是按權(quán)重函數(shù)規(guī)律分布的。因為電磁流量計的實際應(yīng)用中，總是要把測量管前后的導(dǎo)電流體用金屬接地環(huán)或依靠測量管前后的金屬管道短路接地。所以，內(nèi)壁和端面絕緣的測量管的長短會影響到信號電場的權(quán)重函數(shù)分布規(guī)律。具體說，測量管的前后導(dǎo)電管道可能降低信號電壓。這樣，不同的線圈軸向長度比（L／D）和不同測量管的法蘭面間長度比，將造成一定的感應(yīng)信號相對誤差。應(yīng)用等效網(wǎng)絡(luò)電阻的物理模型，可以分析連接管內(nèi)部導(dǎo)電流體短路狀態(tài)造成的感應(yīng)電動勢相對誤差δU／U。物理模型是把管內(nèi)導(dǎo)電流體分割成M×N×K個節(jié)點，這些節(jié)點間由電阻網(wǎng)絡(luò)相互連接起來。各個節(jié)點的電阻值近似地代表著該點的權(quán)重函數(shù)W。內(nèi)部絕緣的測量管和兩端導(dǎo)電的接地環(huán)或管道連接，使得物理模型的結(jié)合面上的電阻值發(fā)生變化。因此，會引起該部分的權(quán)重函數(shù)發(fā)生變化。權(quán)重函數(shù)的變化記作δW。求和MxNxK個節(jié)點區(qū)城內(nèi)的電位，可以得出與理想的感應(yīng)電動勢之差，即可得到測量管與連接管內(nèi)導(dǎo)電短路狀態(tài)造成感應(yīng)電動勢相對誤差δU／U。
可以看出，測量管的法蘭面間長度在1．3D時，測量管與連提管內(nèi)電短路狀態(tài)可能造成感應(yīng)電動勢相對誤差δU／U為0.2%。因此一些研究者認(rèn)為，測量管法蘭面間的長度應(yīng)不低于1.3D。事實上，當(dāng)絕緣性測量管結(jié)構(gòu)一定時，法蘭面間長度造成的相對誤差也是一定的。而出廠的傳感器又必須經(jīng)過實流標(biāo)定，因此，這個誤差會在校驗系數(shù)中給子補(bǔ)償。于是，目前許多公司DN600以上的傳感器采用1D的法蘭面間長度。
在討論權(quán)重分布非均勻磁場時，曾提到過線圈的軸向長度由均勻磁場的3D縮短到0.6D左右（D是口徑）。線圈長度的縮短使得測量管有可能縮短。測量管的長短除了關(guān)系到磁場在有限長度內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和分布外，也關(guān)系到有限長度內(nèi)信號電場分布。絕緣的測量管內(nèi)，信號電場是按權(quán)重函數(shù)規(guī)律分布的。因為電磁流量計的實際應(yīng)用中，總是要把測量管前后的導(dǎo)電流體用金屬接地環(huán)或依靠測量管前后的金屬管道短路接地。所以，內(nèi)壁和端面絕緣的測量管的長短會影響到信號電場的權(quán)重函數(shù)分布規(guī)律。具體說，測量管的前后導(dǎo)電管道可能降低信號電壓。這樣，不同的線圈軸向長度比（L／D）和不同測量管的法蘭面間長度比，將造成一定的感應(yīng)信號相對誤差。應(yīng)用等效網(wǎng)絡(luò)電阻的物理模型，可以分析連接管內(nèi)部導(dǎo)電流體短路狀態(tài)造成的感應(yīng)電動勢相對誤差δU／U。物理模型是把管內(nèi)導(dǎo)電流體分割成M×N×K個節(jié)點，這些節(jié)點間由電阻網(wǎng)絡(luò)相互連接起來。各個節(jié)點的電阻值近似地代表著該點的權(quán)重函數(shù)W。內(nèi)部絕緣的測量管和兩端導(dǎo)電的接地環(huán)或管道連接，使得物理模型的結(jié)合面上的電阻值發(fā)生變化。因此，會引起該部分的權(quán)重函數(shù)發(fā)生變化。權(quán)重函數(shù)的變化記作δW。求和MxNxK個節(jié)點區(qū)城內(nèi)的電位，可以得出與理想的感應(yīng)電動勢之差，即可得到測量管與連接管內(nèi)導(dǎo)電短路狀態(tài)造成感應(yīng)電動勢相對誤差δU／U。
可以看出，測量管的法蘭面間長度在1．3D時，測量管與連提管內(nèi)電短路狀態(tài)可能造成感應(yīng)電動勢相對誤差δU／U為0.2%。因此一些研究者認(rèn)為，測量管法蘭面間的長度應(yīng)不低于1.3D。事實上，當(dāng)絕緣性測量管結(jié)構(gòu)一定時，法蘭面間長度造成的相對誤差也是一定的。而出廠的傳感器又必須經(jīng)過實流標(biāo)定，因此，這個誤差會在校驗系數(shù)中給子補(bǔ)償。于是，目前許多公司DN600以上的傳感器采用1D的法蘭面間長度。
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