用于高雷諾數(shù)流體測量的電磁流量計,其傳感器測量電極的表面粗糙度將會對電極附近的流場產(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的測量信號,導(dǎo)致測量結(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方法分析了測量電極粗糙度對流場的影響,然后用權(quán)重函數(shù)理論分析了測量誤差產(chǎn)生的原因,提出了對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量電極表面粗糙度造成的測量誤差問題。

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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，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，對測量電極部分設(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，對測量電極部分設(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，此時黏性底層厚度小于粗糙度，對比圖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)電勢對兩電極信號的貢獻大小，越靠近電極處的權(quán)重函數(shù)值越大。根據(jù)前....

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