Pesquisa sobre a otimização da linearidade do medidor de vazão eletromagnético de inserção

Resumo: Este artigo apresenta informações sobre a otimização da linearidade de um amplificador eletromagnético plug-in. medidor de vazão é fornecido pelos excelentes fabricantes de medidores de vazão. Nos últimos anos, com o desenvolvimento da indústria de medição de vazão, os medidores de vazão eletromagnéticos têm sido utilizados em diversas aplicações devido às suas vantagens, como ausência de partes móveis, ausência de perda de pressão e ampla faixa de medição. São ideais para grandes diâmetros e grandes vazões. Mais fabricantes de medidores de vazão oferecem modelos e orçamentos. Entre em contato conosco para mais informações. A seguir, apresentamos os detalhes do artigo de pesquisa sobre a otimização da linearidade do medidor de vazão eletromagnético plug-in. Nos últimos anos, com o desenvolvimento da indústria de medição de vazão, os medidores de vazão eletromagnéticos têm sido utilizados em diversas aplicações devido às suas vantagens, como ausência de partes móveis, ausência de perda de pressão e ampla faixa de medição. São ideais para medições precisas em grandes diâmetros e grandes vazões. Se um medidor de vazão eletromagnético for utilizado para medir a vazão em uma tubulação de grande diâmetro, seu volume será grande, o custo de processamento será alto e a calibração, instalação e manutenção serão muito difíceis, o que acarreta muitos inconvenientes para aplicações de engenharia. Portanto, neste caso, medidores de vazão eletromagnéticos de inserção são geralmente usados ​​em vez de medidores de vazão eletromagnéticos de tubulação para medir a vazão em tubulações de grande diâmetro. No entanto, o medidor de vazão eletromagnético de inserção produz fenômenos não lineares, o que afeta a precisão da medição. Muitos pesquisadores utilizam o método de compensação linear multissegmentada para resolver esse problema. A vazão em toda a faixa é dividida em múltiplas seções de fluxo, e então os coeficientes de vazão de diferentes estágios são calculados separadamente, de modo que o valor da vazão de cada seção possa ser obtido. Contudo, esse método é mais complexo de usar e a precisão também é limitada. Portanto, partindo da estrutura do próprio medidor de vazão eletromagnético, este artigo busca identificar as causas do fenômeno não linear e encontrar um método para melhorar a linearidade do medidor de vazão eletromagnético de inserção desde a sua origem. 2. Princípio de funcionamento do medidor de vazão eletromagnético plug-in O princípio de medição do medidor de vazão eletromagnético plug-in baseia-se na lei da indução eletromagnética de Faraday (1). Nela, E é a força eletromotriz induzida gerada entre os dois eletrodos, B é a intensidade da indução magnética e L é o comprimento efetivo da linha de corte do campo magnético. A equação (1) pode ser expressa como (2). Quando B e L são constantes, basta medir a força eletromotriz induzida E para obter a vazão média. A área é conhecida, facilitando a obtenção da vazão volumétrica de uma determinada massa condutora (3), onde D é o diâmetro interno do tubo em teste e Qv é a vazão volumétrica. Pela fórmula (3), observa-se que, quando a estrutura do tubo inserido é constante, a vazão volumétrica Qv é proporcional à razão E/B e não depende da temperatura, densidade e pressão do fluido. Quando a intensidade da indução magnética B é constante, a vazão volumétrica Qv é proporcional à força eletromotriz induzida E, ou seja, existe uma relação completamente linear entre a vazão volumétrica e a força eletromotriz induzida. 3 Avaliação da linearidade do sensor A linearidade é um dos principais indicadores de desempenho estático do sensor, definida como a medida da capacidade do sistema de entrada e saída do sistema de teste de manter uma relação proporcional normal (relação linear), semelhante à de um sistema ideal. A linearidade reflete o grau de consistência da curva de calibração com uma reta especificada, que é uma reta ideal determinada por um método específico. A linearidade também é chamada de não linearidade. Consulte a definição de linearidade na norma GB/T18459-2001 'Método de Cálculo dos Principais Indicadores de Desempenho Estático de Sensores': Desvio, expresso como uma porcentagem da saída em escala completa. Este indicador é geralmente expresso como erro linear (4). Nele, Δmax é o erro residual e yF.S é a saída teórica em escala completa. Neste artigo, o método dos mínimos quadrados é usado para avaliar a linearidade, ou seja, a reta ajustada é a reta de mínimos quadrados. A reta de mínimos quadrados garante que o valor médio da saída real do sensor tenha uma soma mínima dos quadrados de seu desvio, isto é, garante que o desvio entre o resultado obtido pelo ajuste da reta e o resultado medido seja pequeno e mais confiável. A linearidade, por definição, é o grau em que a curva de calibração se desvia dessa reta de ajuste de mínimos quadrados. 4 Causas do Fenômeno Não Linear do Medidor de Vazão Eletromagnético de Inserção Quando se utiliza um medidor de vazão eletromagnético de inserção, um orifício é inserido em uma posição adequada da tubulação em teste para medir a vazão do fluido condutor. O medidor pode ser removido para limpeza e manutenção sob condições de fluxo contínuo, tornando a operação bastante conveniente. No entanto, a inserção da sonda na tubulação equivale à introdução de um dispositivo de bloqueio no campo de fluxo da tubulação, e o fluido se move ao redor da sonda, como mostrado na Figura 2. Figura 2: Fluxo de fluido ao redor da sonda. Quando o fluido flui ao redor da sonda, uma camada limite se forma na superfície da sonda devido à presença de força viscosa. À medida que o fluido sobe e desce pela superfície, a espessura da camada limite aumenta. Quanto mais próximo da parede, mais complexa a mudança no campo de fluxo. A alteração na distribuição do campo de fluxo aumenta o erro entre a velocidade média de fluxo medida e a velocidade real do fluxo de entrada. E quando o gradiente de pressão reverso é suficientemente grande, ocorre refluxo, resultando na separação da camada limite e na formação de vórtices de esteira. Ou seja, ocorre o fenômeno de separação da camada limite, o que agrava o fenômeno não linear.

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