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BROOKS流量計(jì)誤差分析與改進(jìn)措施

發(fā)布時(shí)間： 2022-11-28　　點(diǎn)擊次數(shù)： 513次

　　BROOKS流量計(jì)誤差分析與改進(jìn)措施

　　BROOKS流量計(jì)無(wú)法確定時(shí)變的磁場(chǎng)強(qiáng)度。由于實(shí)際管道中截面含率可以由射線源密度計(jì)測(cè)量，射線源密度計(jì)與電磁流量計(jì)相距很近(如圖3所示)，因此可近似認(rèn)為測(cè)量的是同-對(duì)象。從進(jìn)一步減小誤差角度出發(fā)，測(cè)得的含率與流速位置差異也可以通過(guò)電磁流量計(jì)測(cè)得平均流速修正，即根據(jù)平均流速將測(cè)得的含率序列向后平移-定單位。本文用射線源密度計(jì)測(cè)得的含率及其變化率作為輸入變量，提高電磁流量計(jì)的測(cè)速精度。

　　BROOKS流量計(jì)在使用法拉第電磁感應(yīng)定律測(cè)速時(shí)，為了實(shí)時(shí)估計(jì)變化的B值，根據(jù)Maxwell方程，B服從以下本構(gòu)方程:

　　BROOKS流量計(jì)▽為二階微分算子;μ為磁導(dǎo)率;H為磁場(chǎng)強(qiáng)度，這里假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度滿足線性關(guān)系;σ(vxB)表示帶電流體產(chǎn)生洛倫茲力引起的磁場(chǎng)電場(chǎng);σE表示歐姆電流對(duì)于磁場(chǎng)的貢獻(xiàn)。為此，必須量測(cè)和計(jì)算式(3)右邊兩項(xiàng)的值才能準(zhǔn)確地確定磁場(chǎng)強(qiáng)度。在疏浚管道測(cè)量中,任何截面的電場(chǎng)變化主要由流體內(nèi)液相所包含的電荷量引起，而液相包含的電荷量又是由于截面含率及其變化引起，具體分析如下。

　　(1)任何一個(gè)截面的電荷包含于液相中，雖然液相與固相是混雜在-起形成混合液，無(wú)論液相與固相是否可分，根據(jù)電荷守恒定律產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)滿足

　　BROOKS流量計(jì)為感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度;v為截面固相含率;k1為B1與v之間的比例系數(shù),需要預(yù)先測(cè)試后標(biāo)定。

　　(2)任何一個(gè)截面的電荷包含于液相中，含率的變化意味著電場(chǎng)的變化，從而導(dǎo)致變化的電場(chǎng)產(chǎn)生附加的磁場(chǎng)，本質(zhì)上對(duì)應(yīng)的是動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的變化，其應(yīng)滿足.

　　BROOKS流量計(jì)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度;△Y為截面固相含率的變化率;k2為B2與△y的比例系數(shù),需要預(yù)先測(cè)試后標(biāo)定。最后得到最終磁感應(yīng)強(qiáng)度B為

　　BROOKS流量計(jì)B0為勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度。將B代入式(1)，則流速可以進(jìn)-步準(zhǔn)確確定。在已有的電磁流量計(jì)磁場(chǎng)計(jì)算時(shí)，假設(shè)B1是不變的，但是這不符合疏浚管道的實(shí)際情況。

　　BROOKS流量計(jì)因此，利用射線源密度計(jì)或者船上的實(shí)際測(cè)量裝置等測(cè)量出含率Y及其變化率△Y,在線估計(jì)出瞬時(shí)流場(chǎng)中實(shí)際存在的時(shí)變磁感應(yīng)強(qiáng)度B，并作為式(3)的輸入變量。結(jié)合實(shí)際測(cè)得的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，能夠有效、準(zhǔn)確地計(jì)算出時(shí)變的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)而準(zhǔn)確計(jì)算出瞬時(shí)流速，克服當(dāng)前電磁流量計(jì)只能使用1個(gè)事先標(biāo)定的先驗(yàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度導(dǎo)致流速計(jì)算的誤差。

　　為了BROOKS流量計(jì)的測(cè)量，我們需要慎重選擇安裝位置和環(huán)境。因?yàn)榱髁坑?jì)容易受安裝位置、安裝環(huán)境等外界影響。所以我們?cè)谶x擇的時(shí)候，要注意這些方面，江蘇恒大儀表為大家介紹吧。

　　BROOKS流量計(jì)因?yàn)榄h(huán)境而引起的故障介紹：

　　地電位變化：地電位變化會(huì)影響流量測(cè)量，例如其他設(shè)備接地線上若形成較大共模干擾時(shí)，可會(huì)影響測(cè)量，產(chǎn)生電壓降，可使流量計(jì)地電位變化。

　　管道雜散電流：流量計(jì)在安裝時(shí)需按規(guī)定以粗電線跨接流量傳感器并完善接地，可以避免管道絕大部分雜散電流的影響，但有時(shí)還會(huì)受雜散電流影響，所以需要采取的措施。

　　強(qiáng)磁場(chǎng)：因安裝時(shí)一般都注意到要遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)，否則會(huì)受到影響。

　　強(qiáng)電磁波：在現(xiàn)場(chǎng)有較大共模干擾時(shí)，就應(yīng)考慮強(qiáng)無(wú)線電波是否成為干擾源的可能性；在使用的時(shí)候電磁流量計(jì)應(yīng)符合電磁兼容性要求，在規(guī)定輻射電磁場(chǎng)環(huán)境正常工作，便不會(huì)出現(xiàn)儀表工作不正常和性能降。

　　a)節(jié)流元件前端面必須與管道軸線垂直,允許的最大不垂直度為±1。

　　b)節(jié)流元件的開孔必須與管道同心,允許的最大不同心度為0.015D(1/B-1)。β為直徑比β=d/D。

　　c)密封墊應(yīng)盡量薄，且不應(yīng)凸入管道內(nèi)壁。

　　d)調(diào)節(jié)流量用的閥門最好安裝在節(jié)流元件后最小直管段長(zhǎng)度以外。

　　2.2導(dǎo)壓管安裝不正確

　　節(jié)流裝置導(dǎo)壓管的作用是將節(jié)流裝置所產(chǎn)生的差壓信號(hào)不失真地傳遞到差壓變送器,但從內(nèi)燃機(jī)空氣測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)看,導(dǎo)壓管的配置這看似簡(jiǎn)單的事情還是存在很大問(wèn)題。按照信號(hào)不失真?zhèn)鬟f的要求,正確的導(dǎo)壓管安裝見圖2。安裝應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

　　a)導(dǎo)壓管應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè),其傾斜度不得小于1:12。

　　b)為了避免差壓信號(hào)傳送失真，正、負(fù)壓導(dǎo)壓管應(yīng)盡量靠近敷設(shè)。

　　c)導(dǎo)壓管應(yīng)保證密封,不能出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

　　3.差壓變送器的靜壓誤差

　　從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看引起靜壓誤差主要是由于差壓變送器安裝不垂直,或--開始安裝垂直,在后來(lái)的使用過(guò)程中由于內(nèi)燃機(jī)工作振動(dòng)而造成安裝松動(dòng)導(dǎo)致不易察覺的傾斜。這也是造成變送器在內(nèi)燃機(jī)空氣測(cè)量中出現(xiàn)“空跳”的主要原因。因此,變送器安裝必須垂直且緊固牢靠,還要采取適當(dāng)?shù)姆勒翊胧?br />

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