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剖析电磁流量计在测量时产生气泡噪声的原因


发布日期:[2021-04-22] 共阅[184]次
     从装置状况看,本例的装置状况与电磁流量计的装置请求不符。流量计上游的弯头、扩展管,以及刺进热电偶,距电极的直管段缺乏5d。这些都是简单在电极邻近发作旋涡和不对称流速分布以及别离液体中气体构成气泡的缘由。上游由小口径(dn80)以高流速(6m/s以上的均匀流速),约40°的入射角流向dn150管道[3]。
这种沿着管壁非顺滑的流体活动,流体的流束首先是缩短呈射流方式活动,然后再逐步将流束分散为轴对称的充分发展流。射流进程会构成扩展管内入口处周围的负压区域,于是在电极前要发作大量的旋涡。这么,破坏了电磁流量计丈量请求即流速基地轴对称的基本条件。更严峻的是因为在电极前构成负压,旋涡处也许别离气体,并渐渐集合构成气泡。别离的气泡常常附在流速简直为零的管壁上,流体活动简单带着气泡沿管壁移动。当气泡沿管壁移动擦过电极时,使电极上的感应信号为零,这时的丈量输出和显现为零。
弯头和刺进热电偶的下流也会有旋涡发作和气体别离。高温液体在旋涡发作进程中更简单汽化别离气泡,这些都是钢铁行业冷却水丈量时简单遇到的表象。
别离的气泡向下流移动,擦过电极的时刻受液体活动速度、管道内壁粗糙度、流量计面料的润滑程度、电极的形状与杰出面料的高度等要素的影响长短不定。本例2台外表反映的毛病时刻都在10s摆布。
为了使外表输出安稳,电磁流量计规划有阻尼时刻。外表的阻尼是在被丈量流量改动时可以滑润外表的丈量值。当输入量阶跃上升到最大值,外表丈量值并不是立即从零到达最大值,而是需求一段时刻。把从零到最大输出值的63%(或欧洲商品习气界说为90%)所需求的时刻界说为阻尼时刻。电信号的阻尼时刻实际上是一个rc阻容滤波器的时刻常数,它是一个积分进程。
ei为阶跃输入信号起伏;eo为积分输出信号起伏;t为阻尼时刻;e=2.71828为常数;电阻电容之积rc即是阻尼时刻常数;τ为阶跃脉冲信号的宽度。
当rc=τ时,输出信号到达输入信号最大值的63%;当rc=3τ时,输出信号到达输入信号最大值的95%。为了减小丈量差错,则选用长阻尼时刻,通常取rc=(5~7)τ。一起应当注意到,假如阻尼时刻小,后边的输入信号脉冲需求再滤波,构成三角波状输出,达不到最大安稳值。可是,阻尼时刻过长,会构成外表的反响速度慢,也即是说活络度低,操控与调理的可靠性差。所以,在通常状况下,电磁流量计的阻尼时刻设为3~6s。
气泡噪声信号波形脉冲起伏从最大100%下降到零,并坚持10余秒。输出起伏可用式(1)表示:
假如按通常阻尼时刻设置为5s,核算信号输出会下降到约40%,即本来丈量输出120m3/h,这时只能得到约50m3/h,低于工厂下限报警值,然后导致误报警。一起,因为智能电磁流量计具有空管报警并将信号输出主动置零的功用,在气泡擦过电极时,电极电阻增大,发作空管报警,外表使丈量输出坚持在零值。气泡擦过电极的时刻大于阻尼时刻,构成屡次脉冲的滤波,其滤波次数决议于气泡擦过电极的时刻与阻尼时刻的比。因而,该时期的流量显现不安稳,输出存在大的纹波。
模仿型电磁流量计没有呈现毛病报警是因为:①模仿型电磁流量计在信号处理时具有采样电路和积分坚持电路,其积分时刻常数由电阻电容和积分放大器决议,通常模仿电路的时刻常数比较大;智能化电磁流量计是断续采样的,依托软件设置cpu运算进行数字滤波,阻尼时刻需求设置,设置的规模很宽,从0.5~100s。通常设置的阻尼时刻小于气泡噪声的脉冲宽度。②智能化电磁流量计具有空管检查功用,当电极检查到气泡即提出报警,并把空管以为是没有流量流过,主动将输出显现置于零状况。模仿型电磁流量计通常不带空管检查功用,判别不了电极呈现气泡,这时也就不会把输出显现置于零。因而,好像显得模仿型电磁流量计对气泡噪声影响不活络。
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