在工農(nóng)業(yè)及民生領域的流量計量中應用廣泛,而電磁流量計的準確度主要依靠自身的測量精度而不易受介質(zhì)影響。使用8電極電磁流量計,旨在從流量計的多電極電勢差角度出發(fā)提。基于電磁感應原理與權(quán)函數(shù)理論,提出一種改進的截面劃分方法,通過COMSOLMultiphysics進行仿真,得出電極間的電勢差。使用吉洪諾夫正則算法對速度矩陣進行求解,得出速度重構(gòu)值。仿真與計算結(jié)果表明,該設計合理正確,仿真得到的感應電動勢在截面處的速度分布符合理論分析,速度的理論值與重構(gòu)值的誤差不1.50%,顯著提高了電磁流量計測量的魯棒性與性。
在負擔供水任務的水庫管理中統(tǒng)計每天的放水量是一件非常重要的工作[3],傳統(tǒng)的單對電極計量被普遍用于測量導電流體的流量。國內(nèi)的淮安市三暢儀表有限公司等采用一對電極的中小管徑的電磁流量計的度級別達到0.2。然而,它只適用于中小管徑且軸對稱流的情況,在非軸對稱流或者非滿管情況下,其測量誤差較大。實際情況中,只有當被測管道足夠長時(為5~10D,D為截面直徑),管道流型才會發(fā)展為充分發(fā)展流,當流速較快時,管道內(nèi)流型是不穩(wěn)定的,在管道上部會有波浪產(chǎn)生,無法通過單對電極測出的流速。而多電極計量可從不同電極對獲得多組電勢差,故可以提高非滿管與非軸對稱流量的測量精度[4]。
經(jīng)過大量反復的試驗后發(fā)現(xiàn),電磁流量計在工作過程中會受到來自多方的干擾,主要有三種:(1)流動電化學所產(chǎn)生的干擾噪聲;(2)電磁耦合過程中所產(chǎn)生的靜電感應;(3)電源所產(chǎn)生的干擾噪聲[41]。各種干擾成分充斥在流量信號的邊邊角角,因此傳感器測出的電壓信號中包含了較多的噪聲,此部分噪聲的電壓信號可以表示為下述式子 2.6:
從上圖 2.5 中可以觀察到兩個電極、勵磁線圈、轉(zhuǎn)換器內(nèi)阻之間形成了一個閉合回路,將此回路稱之為初級繞組,從理論上進行分析,磁力線 B 應當平行于勵磁線圈所產(chǎn)生的磁感應線,但在實際的應用過程中由于工藝差異,因此無法達到理想狀態(tài),會產(chǎn)生磁力線穿過勵磁線圈磁感應線的情況,此時將會產(chǎn)生相應的感應電動勢,將此部分感應電動勢稱為變壓器效應。電流經(jīng)過勵磁線圈時其穩(wěn)態(tài)會發(fā)生階段性的改變,電磁感應充斥在電磁流量計工作的
常用于連續(xù)鑄鋼、連續(xù)軋鋼、煉鋼電爐冷卻水的流量控制。高爐風口保護冷卻水泄漏監(jiān)測是比較風口進水端與出水端流量,若出現(xiàn)差值,即予報警,要求測量準確和可靠。在有色金屬業(yè)的練銅和濕法冶鋅過程中,電磁流量計常用于測礦漿液流量。
應用量比較大的行業(yè),由于國嘉規(guī)劃的實施,促進了各地鋼鐵企業(yè)的兼并和重組,相繼而來的改造項目有大量的電磁流量計需求;在有色冶煉行業(yè)的需求比較復雜,目 前來看,氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)大量用到電磁流量計,在濕法煉銅、鋅等環(huán)節(jié)也有一定的應用,但是在貴金屬如黃金冶煉企業(yè),電磁流量計的普及率相對比較低,有待進一 步的推廣。