Investigación sobre la optimización de la linealidad de un caudalímetro electromagnético de inserción.

Resumen: La información de investigación sobre la optimización de la linealidad del electromagnetismo enchufable caudalímetro es proporcionado por los excelentes fabricantes de caudalímetros y medidores de caudal. En los últimos años, con el desarrollo de la industria de medición de caudal, los caudalímetros electromagnéticos se han utilizado en varias ocasiones debido a sus ventajas de no tener partes móviles, no tener pérdida de presión y un amplio rango de medición. Gran diámetro y gran caudal. Más fabricantes de caudalímetros eligen modelos y cotizaciones de precios. Puede consultar. A continuación se detallan los artículos de investigación sobre la optimización de la linealidad del caudalímetro electromagnético enchufable. En los últimos años, con el desarrollo de la industria de medición de caudal, los caudalímetros electromagnéticos se han utilizado en varias ocasiones debido a sus ventajas de no tener partes móviles, no tener pérdida de presión y un amplio rango de medición. Precisión de medición de gran diámetro y gran caudal. Si se utiliza un caudalímetro electromagnético de tubería para medir el caudal de una tubería de gran diámetro, su volumen es grande, el costo de procesamiento es alto y la calibración, instalación y mantenimiento son muy difíciles, lo que trae muchos inconvenientes a las aplicaciones de ingeniería. Por lo tanto, en este caso, los caudalímetros electromagnéticos enchufables se utilizan generalmente en lugar de los caudalímetros electromagnéticos para tuberías para medir el caudal en tuberías de gran diámetro. Sin embargo, la inserción del caudalímetro electromagnético produce fenómenos no lineales que afectan la precisión de la medición. Muchos investigadores utilizan actualmente el método de compensación lineal multisegmento para resolver este problema. El caudal en todo el rango se divide en múltiples secciones de flujo, y luego se calculan los coeficientes de flujo de las diferentes etapas por separado, de modo que se pueda obtener el valor de flujo de cada sección. Sin embargo, este método es más complejo de usar y su precisión es limitada. Por lo tanto, partiendo de la estructura del propio caudalímetro electromagnético, este artículo investiga las causas del fenómeno no lineal y propone un método para mejorar la linealidad del caudalímetro electromagnético enchufable desde su origen. 2 El principio de funcionamiento del caudalímetro electromagnético enchufable El principio de medición del caudalímetro electromagnético enchufable se basa en la ley de inducción electromagnética de Faraday (1) Donde E es la fuerza electromotriz inducida generada entre los dos electrodos, B es la intensidad de inducción magnética y L es la longitud efectiva de la línea de campo magnético de corte, v es la velocidad media del flujo y el fluido es un medio conductor. El diagrama esquemático se muestra en la Figura 1. Figura 1 Diagrama esquemático del caudalímetro electromagnético enchufable y (1) se puede expresar como (2) cuando B y L son constantes, siempre que se mida la fuerza electromotriz inducida E, se puede obtener el caudal medio. El área es conocida, por lo que es fácil obtener el caudal volumétrico de una determinada masa conductora (3) donde D es el diámetro interior de la tubería bajo prueba y Qv es el caudal volumétrico. Se puede ver en la fórmula (3) que cuando la estructura de la tubería insertada es constante, el flujo volumétrico Qv es proporcional a la relación E/B, y no tiene nada que ver con la temperatura, la densidad y la presión del fluido. Cuando la intensidad de inducción magnética B es constante, el flujo volumétrico Qv es proporcional a la fuerza electromotriz inducida E, es decir, hay una relación completamente lineal entre el flujo volumétrico y la fuerza electromotriz inducida. 3 Evaluación de la linealidad del sensor La linealidad es uno de los principales indicadores de rendimiento estático del sensor, que se define como una medida de si el sistema de entrada y salida del sistema de prueba puede mantener la relación proporcional de valor normal (relación lineal) como un sistema ideal. La linealidad refleja el grado en que la curva de calibración es consistente con una línea recta especificada, que es una línea recta ideal determinada por un cierto método. La linealidad también se denomina no linealidad; consulte la definición de linealidad en GB/T18459-2001 'Método de cálculo de los principales indicadores de rendimiento estático de los sensores': Desviación, expresada como un porcentaje de la salida a escala completa. Este indicador se suele expresar como error lineal (4) Donde Δmax es el error residual, y yF.S es la salida teórica a escala completa. En este artículo, se utiliza el método de mínimos cuadrados para evaluar la linealidad, es decir, la línea recta ajustada es la línea recta de mínimos cuadrados. La línea recta de mínimos cuadrados garantiza que el valor medio de la salida real del sensor tenga una suma mínima de cuadrados de su desviación, es decir, puede garantizar que la desviación entre el resultado obtenido al ajustar la línea recta y el resultado medido sea pequeña, y es más fiable. La linealidad, por definición, es el grado en que la curva de calibración se desvía de esta línea recta de ajuste de mínimos cuadrados. 4 Causas del fenómeno no lineal del caudalímetro electromagnético de inserción Cuando se utiliza un caudalímetro electromagnético de inserción, se inserta un orificio en una posición adecuada de la tubería bajo prueba para medir el flujo del fluido conductor, y se puede extraer para limpieza y mantenimiento en condiciones de flujo continuo, y la operación es muy conveniente. Sin embargo, la sonda insertada en la tubería equivale a introducir un dispositivo de bloqueo en el campo de flujo de la tubería, y el fluido se mueve alrededor de la sonda, como se muestra en la Figura 2. Figura 2 Flujo de fluido alrededor de la sonda Cuando el fluido fluye alrededor de la sonda se formará una capa límite en la superficie de la sonda debido a la existencia de fuerza viscosa. A medida que el fluido fluye hacia arriba y hacia abajo de la superficie, el espesor de la capa límite aumenta. Cuanto más cerca de la pared, más complejo es el cambio del campo de flujo. El cambio en la distribución del campo de flujo aumentará el error entre la velocidad de flujo promedio medida y la velocidad de flujo de entrada real. Y cuando el gradiente de presión inverso es lo suficientemente grande, se producirá un reflujo, lo que dará lugar a la separación de la capa límite y a la formación de vórtices de estela. Es decir, se produce el fenómeno de separación de la capa límite, lo que agrava el fenómeno no lineal.

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