電容式非滿(mǎn)管電磁流量計(jì)設(shè)計(jì)及其磁場(chǎng)優(yōu)化.pdf

1、電磁流量計(jì)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。但是，我國(guó)對(duì)于被測(cè)流體未充滿(mǎn)管道時(shí)的體積流量測(cè)量，還沒(méi)有成熟的測(cè)量技術(shù)。因此，本文在閱讀并鉆研了大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)電磁流量計(jì)的部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。
　　勵(lì)磁磁場(chǎng)的均勻度是影響電磁流量計(jì)測(cè)量精度和對(duì)流態(tài)適應(yīng)性的重要因素，合理有效的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)磁場(chǎng)均勻度的確定有重要的影響。目前在電磁流量計(jì)的設(shè)計(jì)中，或者不考慮均勻度問(wèn)題，或者采用粗略的評(píng)價(jià)方法，并未形成較為公認(rèn)和統(tǒng)

2、一的評(píng)價(jià)體系。本文建立了基于面積權(quán)重偏離度的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并與傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析;依據(jù)該評(píng)價(jià)體系，在傳統(tǒng)電磁流量計(jì)傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，設(shè)計(jì)了更加符合磁場(chǎng)均勻度要求的勵(lì)磁模型。采用ANSYS軟件進(jìn)行數(shù)值仿真研究，以標(biāo)準(zhǔn)差率為衡量指標(biāo)與傳統(tǒng)的電磁流量計(jì)模型進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果表明建立的新模型對(duì)提高磁場(chǎng)均勻度有了很大改進(jìn)。最后進(jìn)一步對(duì)新模型的磁極探出長(zhǎng)度做了優(yōu)化仿真，找出了磁場(chǎng)均勻性最優(yōu)的磁極探出長(zhǎng)度。該研究為提高電

3、磁流量計(jì)磁場(chǎng)均勻度提供了一種新的思路。
　　為了消除流體流態(tài)及液位高度對(duì)非滿(mǎn)管流量測(cè)量的影響，本文進(jìn)一步提出了一種新的長(zhǎng)條形電極非滿(mǎn)管電磁流量傳感器結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的測(cè)量管為方形管，使液體未充滿(mǎn)管道時(shí)的非對(duì)稱(chēng)流轉(zhuǎn)化為對(duì)稱(chēng)流，測(cè)量結(jié)果只與平均流速有關(guān)，而與流體的流動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。在電磁流量傳感器的襯里內(nèi)側(cè)安裝了一對(duì)長(zhǎng)條形電極，避免了測(cè)量管內(nèi)流體的液位高度過(guò)低時(shí)，傳統(tǒng)點(diǎn)電極或長(zhǎng)弧形電極檢測(cè)不到流量信號(hào)的缺陷，使測(cè)量范圍不再受檢測(cè)電極高度的影響