بحث حول نطاق إشارة مقياس التدفق الكهرومغناطيسي

ملخص: تُقدم الشركات المصنعة لأجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسية معلومات بحثية حول نطاق إشارة مقياس التدفق الكهرومغناطيسي. مع تطور صناعة قياس التدفق، يُستخدم مقياس التدفق الكهرومغناطيسي المُدخل على نطاق واسع في قياس تدفق الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة نظرًا لانخفاض تكلفته وسهولة تركيبه وصيانته، وغيرها من المزايا. على الرغم من أن قياس مقياس التدفق الكهرومغناطيسي المُدخل يتم عند نقطة معينة، إلا أنه يُنقل عبر مسبار يُدخل في الأنبوب. تتوفر العديد من نماذج وعروض أسعار مقاييس التدفق من مختلف الشركات المصنعة. نرحب باستفساراتكم. فيما يلي تفاصيل المقالات البحثية حول نطاق إشارة مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية. مع تطور صناعة قياس التدفق، يُستخدم مقياس التدفق الكهرومغناطيسي المُدخل على نطاق واسع في قياس تدفق الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة نظرًا لانخفاض تكلفته وسهولة تركيبه وصيانته، وغيرها من المزايا. على الرغم من أن قياس مقياس التدفق الكهرومغناطيسي المُدخل يتم عند نقطة معينة، إلا أن المسبار يُدخل في الأنبوب، أي أن القطبين الكهربائيين موجودان على مستشعر يجمع جهاز قياس التدفق الكهرومغناطيسي الإشارات ويكشف معلومات المائع في منطقة محددة. يستخدم معظم الباحثين اليوم طريقة ميكانيكا الموائع (CFD) لمحاكاة مجال التدفق، وتُعد طريقة الحجم المحدود الطريقة العددية الأكثر شيوعًا. يعتمد برنامج المحاكاة FLU-ENT المستخدم في هذه الورقة على هذه الطريقة. مع ذلك، عند استخدام طريقة CFD لمحاكاة مجال تدفق مقياس التدفق الكهرومغناطيسي القابل للتوصيل، غالبًا ما يعجز الباحثون عن تحديد نطاق الحساب في خط الأنابيب، مما يُصعّب محاكاة الإشارة. لذا، تستخدم هذه الورقة برنامج FLUENT لإجراء محاكاة عددية ثلاثية الأبعاد لمجال التدفق في خط الأنابيب، وتقترح مفهومًا وطريقة لتحديد نطاق عمل الإشارة. 1. المبدأ الأساسي 1.1 تعريف نطاق عمل الإشارة: وفقًا لمبدأ عمل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي القابل للتوصيل، كلما ابتعدت المنطقة عن القطب، ضعفت شدة الحث المغناطيسي. عندما يبتعد المائع مسافةً معينة، تصبح القوة الدافعة الكهربائية الناتجة عن قطع المائع لخطوط المجال المغناطيسي ضعيفةً لدرجة لا تؤثر على نتائج اختبار المائع. لذلك، في خطوط الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة، تكون إشارة التدفق التي يرصدها قطب مسبار مستشعر مقياس التدفق الكهرومغناطيسي القابل للتوصيل إشارةً كهربائيةً في منطقة محددة بالقرب من مسبار المستشعر في خط الأنابيب قيد الاختبار، وليست إشارةً تغطي خط الأنابيب بأكمله. لذا، تُعرّف هذه الورقة نطاق الإشارة تعريفًا واضحًا. يشير نطاق عمل الإشارة إلى منطقة محددة بالقرب من القطب، حيث تلعب القوة الدافعة الكهربائية الناتجة عن قطع المائع الموصل لخطوط المجال المغناطيسي دورًا حاسمًا في نتيجة رصد التدفق. 1.2 تعريف نصف القطر المكافئ R: في مجال التدفق، كلما كانت الإشارة أقوى، كان من الأسهل على القطب استقبالها. يرتبط حجم الإشارة المتولدة عند كل نقطة في المجال بسرعة التدفق عبر تلك النقطة. نتيجةً لذلك، يتغير توزيع مجال التدفق، ما يُشير إلى أن الأقطاب الكهربائية ليست متساوية البعد عن بعضها لجمع الإشارات الفعّالة حولها، أي أن نطاق الإشارة الفعلي منطقة غير منتظمة. ولتسهيل البحث، تُستخدم الطريقة التالية لتحديد نطاق الإشارة المكافئ. تُعتبر المنطقة الكروية VR بنصف قطر R حول القطب الكهربائي مكافئة لمساهمة نطاق الإشارة الفعلي في الإشارة، أي أنها تُحقق الصيغة (1). (1) في الصيغة (1)، Π هي المساحة الكلية الفعلية حيث يقطع السائل خطوط المجال المغناطيسي في مجال التدفق ويُساهم في الإشارة، وVR هي المنطقة التي يكون القطب الكهربائي مركزها، ويُعرف نصف قطرها R بأنه نصف القطر المكافئ، وΦ(x, y, z) هي الإشارة التي تُساهم بها وحدة حجم السائل في حيز التدفق. بمجرد تحديد نصف القطر المكافئ R، يُمكن تحديد نطاق عمل الإشارة المكافئ VR. 1.3 طريقة البحث عن نصف القطر المكافئ R: وفقًا لصيغة حساب التدفق الحجمي، يمكن معرفة ما يلي: QV=AU (2)، حيث تشير U في الصيغة (2) إلى متوسط ​​سرعة التدفق السطحي للمقطع A. يجب أن تكون سرعة التدفق الفعلية المُقاسة أثناء قياس الجهاز هي متوسط ​​سرعة التدفق الكلي ضمن نطاق الإشارة. يتم الحصول على معامل التحويل K للجهاز من خلال معايرة الجهاز القياسي. يتم حساب متوسط ​​سرعة التدفق السطحي للمقطع العرضي (المشار إليه باسم المقطع الأدنى) من خلال حساب قيمة التدفق. لذلك، في المحاكاة، يمكن استبدال متوسط ​​سرعة التدفق في نطاق عمل الإشارة بمتوسط ​​سرعة التدفق للمقطع العرضي الأدنى. من خلال هذا المبدأ، يمكن تحديد نطاق عمل الإشارة والتحقق منه. 1.4 خطوات تحليل نصف القطر المكافئ R: فيما يتعلق بتحديد نصف القطر المكافئ R، يتم إجراء محاكاة عددية على أنبوب ذي قطر كبير مُدخل في المسبار باستخدام برنامج FLUENT. الخطوات هي: ① الحصول على العلاقة بين نصف القطر r للمناطق المختلفة ومتوسط ​​سرعة التدفق في المنطقة الكروية ذات نصف القطر r عند سرعة تدفق معينة U؛ ② الحصول على متوسط ​​سرعة التدفق النظري لأصغر مقطع عرضي وفقًا لمعادلة الاستمرارية؛ ③ استخدام طريقة الاستيفاء لتحديد نصف القطر المكافئ R لنطاق عمل الإشارة عند سرعة التدفق الواردة؛ ④ تكرار تجربة المحاكاة بتغيير سرعة التدفق الواردة. 2. طريقة تحديد نطاق عمل الإشارة 2.1 تحديد نطاق الحساب لضمان جودة الشبكة، تم اختيار مسبار أسطواني ثنائي الأقطاب، وهو شائع الاستخدام في الهندسة وله بنية بسيطة نسبيًا، ككائن للمحاكاة. يوضح الشكل 1 نطاق الحساب. مع ضمان استقامة قسمي الأنبوب الأمامي والخلفي، تم اختيار الماء عند درجة الحرارة والضغط العاديين كوسيط تدفق، وكانت شروط حدود المدخل هي شروط حدود السرعة، وشروط حدود المخرج هي شروط حدود الضغط، وتم اختيار نموذج k-ε القياسي كنموذج للتدفق المضطرب. تم اختيار الثوابت التجريبية C1ε و C2ε و C3ε بقيم 1.44 و 1.92 و 0.09 على التوالي، وتم اختيار طاقة الحركة المضطربة ومعدل تبديدها بقيم 1.0 و 1 على التوالي.

إذا كنت تبحث عن طريقة فعالة وآمنة للعناية بمؤشر مستوى مخصص، فإن مؤشر مستوى السائل المخصص هو الخيار الأفضل.

لمعرفة المزيد عن مقياس مستوى السائل، اتصل بنا على شركة قوانغدونغ كايدي لتكنولوجيا الطاقة المحدودة أو تفضل بزيارة موقعنا الإلكتروني من خلال الانتقال إلى مؤشر مستوى كايدي.

لا تقدم شركة قوانغدونغ كايدي لتكنولوجيا الطاقة المحدودة منتجات عالية الجودة فحسب، بل تقدم أيضًا أفضل خدمة، مما يمنح العميل تجربة استخدام مميزة.