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剖析電磁流量計在測量時產生氣泡噪聲的原因

時間:2021-4-22閱讀:796
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     從裝置狀況看,本例的裝置狀況與電磁流量計的裝置請求不符。流量計上游的彎頭、擴展管,以及刺進熱電偶,距電極的直管段缺乏5D。這些都是簡單在電極鄰近發作旋渦和不對稱流速分布以及別離液體中氣體構成氣泡的緣由。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展流。射流進程會構成擴展管內入口處周圍的負壓區域,于是在電極前要發作大量的旋渦。這么,破壞了電磁流量計丈量請求即流速基地軸對稱的基本條件。更嚴峻的是因為在電極前構成負壓,旋渦處也許別離氣體,并漸漸集合構成氣泡。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。當氣泡沿管壁移動擦過電極時,使電極上的感應信號為零,這時的丈量輸出和顯現為零。
彎頭和刺進熱電偶的下流也會有旋渦發作和氣體別離。高溫液體在旋渦發作進程中更簡單汽化別離氣泡,這些都是鋼鐵行業冷卻水丈量時簡單遇到的表象。
別離的氣泡向下流移動,擦過電極的時刻受液體活動速度、管道內壁粗糙度、流量計面料的潤滑程度、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刻都在10s擺布。
為了使外表輸出安穩,電磁流量計規劃有阻尼時刻。外表的阻尼是在被丈量流量改動時可以滑潤外表的丈量值。當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最大值,而是需求一段時刻。把從零到最大輸出值的63%(或歐洲商品習氣界說為90%)所需求的時刻界說為阻尼時刻。電信號的阻尼時刻實際上是一個RC阻容濾波器的時刻常數,它是一個積分進程。
Ei為階躍輸入信號起伏;Eo為積分輸出信號起伏;t為阻尼時刻;e=2.71828為常數;電阻電容之積RC即是阻尼時刻常數;τ為階躍脈沖信號的寬度。
當RC=τ時,輸出信號到達輸入信號最大值的63%;當RC=3τ時,輸出信號到達輸入信號最大值的95%。為了減小丈量差錯,則選用長阻尼時刻,通常取RC=(5~7)τ。一起應當注意到,假如阻尼時刻小,后邊的輸入信號脈沖需求再濾波,構成三角波狀輸出,達不到最大安穩值。可是,阻尼時刻過長,會構成外表的反響速度慢,也即是說活絡度低,操控與調理的可靠性差。所以,在通常狀況下,電磁流量計的阻尼時刻設為3~6s。
氣泡噪聲信號波形脈沖起伏從最大100%下降到零,并堅持10余秒。輸出起伏可用式(1)表示:
假如按通常阻尼時刻設置為5s,核算信號輸出會下降到約40%,即本來丈量輸出120m3/h,這時只能得到約50m3/h,低于工廠下限報警值,然后導致誤報警。一起,因為智能電磁流量計具有空管報警并將信號輸出主動置零的功用,在氣泡擦過電極時,電極電阻增大,發作空管報警,外表使丈量輸出堅持在零值。氣泡擦過電極的時刻大于阻尼時刻,構成屢次脈沖的濾波,其濾波次數決議于氣泡擦過電極的時刻與阻尼時刻的比。因而,該時期的流量顯現不安穩,輸出存在大的紋波。
模仿型電磁流量計沒有呈現毛病報警是因為:①模仿型電磁流量計在信號處理時具有采樣電路和積分堅持電路,其積分時刻常數由電阻電容和積分放大器決議,通常模仿電路的時刻常數比較大;智能化電磁流量計是斷續采樣的,依托軟件設置CPU運算進行數字濾波,阻尼時刻需求設置,設置的規模很寬,從0.5~100s。通常設置的阻尼時刻小于氣泡噪聲的脈沖寬度。②智能化電磁流量計具有空管檢查功用,當電極檢查到氣泡即提出報警,并把空管以為是沒有流量流過,主動將輸出顯現置于零狀況。模仿型電磁流量計通常不帶空管檢查功用,判別不了電極呈現氣泡,這時也就不會把輸出顯現置于零。因而,好像顯得模仿型電磁流量計對氣泡噪聲影響不活絡。

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