ERMFM電磁流量計安裝中如何有效減少彎管對測量的影響

　　 電(diàn)磁(cí)流量 計 受彎管影響較小，直(zhí)管長度要求也遠低于節流差壓式、渦(wō)街式等其他流量儀表。但是因爲電磁流量計對于測量值的精(jīng)度要求較高，對于(yú)外部安裝情況的變化，可能對于測量值也(yě)會(huì)産生較大的影響，因此有效地改善彎(wān)管對于測量影響具有很重要(yào)意義。

　　爲了降低彎管對于測量(liàng)流體的影響，除了增加儀表前直管段之外，用戶還可以從安(ān)裝方式上設法降低影響的方法。文獻曾報道電磁(cí)流量(liàng)傳感器電極軸線與鄰近彎管平面成 45°傾斜安裝可以減(jiǎn)少彎管影響。日本工業标準 B7554“解說部分 ”列有電極軸線與彎管平面垂直、平行、成 45°三種(zhǒng)安裝方式，在不同長度直管下的測量誤差範圍，也說(shuō)明這一效果。

　　 2000年上海原水公司拟在(zài)已建成的某泵站加裝 DN2200電磁流量計(jì)，但彎管下遊安裝位置的前直管長度明顯不符合規定(dìng)中 5D10D(D爲(wèi)管徑，下同 )的要求，此時，影(yǐng)響測(cè)量誤差(chà)有多大呢 ?由(yóu)于受條件限制無法在現場用經典的測量方法 (如流速計流速面積法 )作比對試驗，以估計(jì)彎管(guǎn)影響附加誤差(chà)值(zhí)。并且使用方必須在訂購之前就要知道附加誤差估計值(zhí)，以決定設計方案。筆(bǐ)者按相似(sì)原理以較小口徑電磁流量計(jì)在實(shí)驗室模拟現場條(tiáo)件作試驗。試驗證(zhèng)明 45°安裝可減小(xiǎo)彎管影響，并求得該個案安裝(zhuāng)條件下傳統安裝方式的影響值。

　　 2　彎(wān)管下(xià)遊流速分布影響

　　流體流過彎管由(yóu)于離心力作用，靠(kào)外壁産生擴散效(xiào)應，内壁産生收縮效應，由此産生橫向流動的二次(cì)流，引起下遊産生速度分布(bù)畸變，如圖 1所示。圖 1中，右邊垂直剖面彎(wān)管外緣流速較(jiào)快，水(shuǐ)平剖面呈雙峰值流(liú)速分布。随着液流離開彎管距離增加，畸(jī)變會趨于緩和。

　　當前絕大(dà)部分電磁(cí)流量傳感器是非均勻磁場分布結構設計。非均勻磁場理(lǐ)論(lùn)認爲包含電極(jí)的測(cè)量管橫截平面區域内，各(gè)微小液體體積元切(qiē)割磁(cí)力線對電(diàn)極間信号 “所起作用 ”各異，因此不是均勻地而是按 “所起(qǐ)作用 ”非均勻地設計各(gè)點磁場強度，使在理想條件下流速分布畸變不會影響流量測(cè)量值。然而實際儀表還是受到一些影響。

　　圖 2所示是日本工業标準所附彎管(guǎn)下遊三種(zhǒng)安裝方式不同直管(guǎn)長(zhǎng)度的誤差範圍。

　　電(diàn)磁流量計

　　 3　實驗實流

　　實驗是在廣州(zhōu)能源研究所稱重法水流量标準裝置上進行。裝置的不确定度(dù)爲 0 011%，試驗儀表是 DN100的(de) IFM4080K型，按現場幾何尺寸比例縮小設置(zhì)管道，如圖 3所示夾裝到流量标準裝(zhuāng)置上校驗。試驗結果如圖 4所示。圖中 “正常安裝 ”即按前置直管段長度大于等于 10D，後置直管段長度大于等于 5D安裝，其試(shì)驗數據即爲參比值。電(diàn)磁流量計滿度流(liú)量爲 150m3/h，實驗流速範圍 0 325 3m/s，共做了 5個流量(liàng)點。

　　 4　結論

　　 1)在本試驗安裝條件下，流量傳感器電極軸在 A=90°位置時大誤(wù)差爲 -1 2%， A=0°位置時爲 +1 6%， A=45°位置時爲 0 5%;與正常安裝條件即(jí)參比值相(xiàng)比，大附加(jiā)誤(wù)差在 A=90°時爲 -1 2%， A=0°時(shí)爲(wèi) +1 65%， A=45°時爲 +0 65%。

　　 2)實驗(yàn)證明電極軸線 45°安(ān)裝比傳統水平安裝 (A=0°)受彎管流動擾(rǎo)動影響有很大改善。

　　 3)電磁流量計的傳感器在彎管(guǎn)下遊即(jí)使有(yǒu)足夠長 (5D)的直管段，亦應(yīng)按 “45°安裝 ”，作爲減小彎管撓流影(yǐng)響，降低附(fù)加誤差的措施(shī)。