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剖析電磁流量計(jì)在測量時(shí)產(chǎn)生氣泡噪聲的原因

發(fā)布時(shí)間: 2021-04-22  點(diǎn)擊次數(shù): 851次
     從裝置狀況看,本例的裝置狀況與電磁流量計(jì)的裝置請求不符。流量計(jì)上游的彎頭、擴(kuò)展管,以及刺進(jìn)熱電偶,距電極的直管段缺乏5D。這些都是簡單在電極鄰近發(fā)作旋渦和不對稱流速分布以及別離液體中氣體構(gòu)成氣泡的緣由。上游由小口徑(DN80)以高流速(6m/s以上的均勻流速),約40°的入射角流向DN150管道[3]。
這種沿著管壁非順滑的流體活動,流體的流束首先是縮短呈射流方式活動,然后再逐步將流束分散為軸對稱的充分發(fā)展流。射流進(jìn)程會構(gòu)成擴(kuò)展管內(nèi)入口處周圍的負(fù)壓區(qū)域,于是在電極前要發(fā)作大量的旋渦。這么,破壞了電磁流量計(jì)丈量請求即流速基地軸對稱的基本條件。更嚴(yán)峻的是因?yàn)樵陔姌O前構(gòu)成負(fù)壓,旋渦處也許別離氣體,并漸漸集合構(gòu)成氣泡。別離的氣泡常常附在流速簡直為零的管壁上,流體活動簡單帶著氣泡沿管壁移動。當(dāng)氣泡沿管壁移動擦過電極時(shí),使電極上的感應(yīng)信號為零,這時(shí)的丈量輸出和顯現(xiàn)為零。
彎頭和刺進(jìn)熱電偶的下流也會有旋渦發(fā)作和氣體別離。高溫液體在旋渦發(fā)作進(jìn)程中更簡單汽化別離氣泡,這些都是鋼鐵行業(yè)冷卻水丈量時(shí)簡單遇到的表象。
別離的氣泡向下流移動,擦過電極的時(shí)刻受液體活動速度、管道內(nèi)壁粗糙度、流量計(jì)面料的潤滑程度、電極的形狀與杰出面料的高度等要素的影響長短不定。本例2臺外表反映的毛病時(shí)刻都在10s擺布。
為了使外表輸出安穩(wěn),電磁流量計(jì)規(guī)劃有阻尼時(shí)刻。外表的阻尼是在被丈量流量改動時(shí)可以滑潤外表的丈量值。當(dāng)輸入量階躍上升到最大值,外表丈量值并不是立即從零到達(dá)最大值,而是需求一段時(shí)刻。把從零到最大輸出值的63%(或歐洲商品習(xí)氣界說為90%)所需求的時(shí)刻界說為阻尼時(shí)刻。電信號的阻尼時(shí)刻實(shí)際上是一個(gè)RC阻容濾波器的時(shí)刻常數(shù),它是一個(gè)積分進(jìn)程。
Ei為階躍輸入信號起伏;Eo為積分輸出信號起伏;t為阻尼時(shí)刻;e=2.71828為常數(shù);電阻電容之積RC即是阻尼時(shí)刻常數(shù);τ為階躍脈沖信號的寬度。
當(dāng)RC=τ時(shí),輸出信號到達(dá)輸入信號最大值的63%;當(dāng)RC=3τ時(shí),輸出信號到達(dá)輸入信號最大值的95%。為了減小丈量差錯(cuò),則選用長阻尼時(shí)刻,通常取RC=(5~7)τ。一起應(yīng)當(dāng)注意到,假如阻尼時(shí)刻小,后邊的輸入信號脈沖需求再濾波,構(gòu)成三角波狀輸出,達(dá)不到最大安穩(wěn)值。可是,阻尼時(shí)刻過長,會構(gòu)成外表的反響速度慢,也即是說活絡(luò)度低,操控與調(diào)理的可靠性差。所以,在通常狀況下,電磁流量計(jì)的阻尼時(shí)刻設(shè)為3~6s。
氣泡噪聲信號波形脈沖起伏從最大100%下降到零,并堅(jiān)持10余秒。輸出起伏可用式(1)表示:
假如按通常阻尼時(shí)刻設(shè)置為5s,核算信號輸出會下降到約40%,即本來丈量輸出120m3/h,這時(shí)只能得到約50m3/h,低于工廠下限報(bào)警值,然后導(dǎo)致誤報(bào)警。一起,因?yàn)橹悄茈姶帕髁坑?jì)具有空管報(bào)警并將信號輸出主動置零的功用,在氣泡擦過電極時(shí),電極電阻增大,發(fā)作空管報(bào)警,外表使丈量輸出堅(jiān)持在零值。氣泡擦過電極的時(shí)刻大于阻尼時(shí)刻,構(gòu)成屢次脈沖的濾波,其濾波次數(shù)決議于氣泡擦過電極的時(shí)刻與阻尼時(shí)刻的比。因而,該時(shí)期的流量顯現(xiàn)不安穩(wěn),輸出存在大的紋波。
模仿型電磁流量計(jì)沒有呈現(xiàn)毛病報(bào)警是因?yàn)椋孩倌7滦碗姶帕髁坑?jì)在信號處理時(shí)具有采樣電路和積分堅(jiān)持電路,其積分時(shí)刻常數(shù)由電阻電容和積分放大器決議,通常模仿電路的時(shí)刻常數(shù)比較大;智能化電磁流量計(jì)是斷續(xù)采樣的,依托軟件設(shè)置CPU運(yùn)算進(jìn)行數(shù)字濾波,阻尼時(shí)刻需求設(shè)置,設(shè)置的規(guī)模很寬,從0.5~100s。通常設(shè)置的阻尼時(shí)刻小于氣泡噪聲的脈沖寬度。②智能化電磁流量計(jì)具有空管檢查功用,當(dāng)電極檢查到氣泡即提出報(bào)警,并把空管以為是沒有流量流過,主動將輸出顯現(xiàn)置于零狀況。模仿型電磁流量計(jì)通常不帶空管檢查功用,判別不了電極呈現(xiàn)氣泡,這時(shí)也就不會把輸出顯現(xiàn)置于零。因而,好像顯得模仿型電磁流量計(jì)對氣泡噪聲影響不活絡(luò)。

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