用于高雷諾數(shù)流體測(cè)量的電磁流量計(jì),其傳感器測(cè)量電極的表面粗糙度將會(huì)對(duì)電極附近的流場產(chǎn)生影響。根據(jù)電磁流量傳感器的權(quán)重函數(shù)理論可知,電極附近流場的變化將極大的影響電磁流量計(jì)的測(cè)量信號(hào),導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差。該文提出了一種使電磁流量傳感器測(cè)量電極的表面粗糙度不影響流場的方法,首先應(yīng)用CFD方法分析了測(cè)量電極粗糙度對(duì)流場的影響,然后用權(quán)重函數(shù)理論分析了測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因,提出了對(duì)電磁流量傳感器的結(jié)構(gòu)改造方案,最后通過流場仿真驗(yàn)證了改造方案的可行性。結(jié)果表明,該文提出的方法可以很好的解決測(cè)量電極表面粗糙度造成的測(cè)量誤差問題。

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【部分圖文】：

圖1光滑電極的管道流速分布圖

由圖2可以看出，在管道流體平均流速為5m/s時(shí)，靠近管壁和電極附近的部分流場流速極小，這部分即為黏性底層。圖2光滑電極的管道流速在電極附近的分布圖

圖2光滑電極的管道流速在電極附近的分布圖

圖1光滑電極的管道流速分布圖在管道模型中，對(duì)測(cè)量電極部分設(shè)定表面粗糙度，且粗糙度大于黏性底層厚度，如圖3所示。

圖3有粗糙度電極的管道流速在電極附近的分布圖

在管道模型中，對(duì)測(cè)量電極部分設(shè)定表面粗糙度，且粗糙度大于黏性底層厚度，如圖3所示。由圖3可以看出，此時(shí)黏性底層厚度小于粗糙度，對(duì)比圖2，可知流場受粗糙度的影響，在電極附近的分布有了明顯的不同。

圖4電磁流量傳感器的二維權(quán)重函數(shù)

根據(jù)圖4上權(quán)重函數(shù)各點(diǎn)數(shù)值可以看出，在圓心處W=1，在圓周處W減小到0.5，而靠近電極附近W很大，電極處的權(quán)重函數(shù)W的值接近為∞。顯然，權(quán)重函數(shù)W表示在工作磁場在測(cè)量管道區(qū)域內(nèi)，任何微小流體微元切割磁感線所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)對(duì)兩電極信號(hào)的貢獻(xiàn)大小，越靠近電極處的權(quán)重函數(shù)值越大。根據(jù)前....

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