BURKERT流量計(jì)響應(yīng)影響因素分析

　　BURKERT流量計(jì)自從商品化以來,其技術(shù)進(jìn)步十分明顯,新材料、新設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的采用,尤其是采用了大規(guī)模集成電路、單片機(jī)和計(jì)算機(jī),其技術(shù)性能指標(biāo)和功能都有很大提高,特別是抗力、可靠性和穩(wěn)定性的改善尤為明顯。從以上推導(dǎo)的表達(dá)式看,感應(yīng)電壓與流體的流速成線性關(guān)系，似乎與其它因素?zé)o關(guān)。事實(shí)上,客觀條件的限制導(dǎo)致了電磁流量計(jì)還受到以下因素的影響,影響大時(shí)流量計(jì)甚至不能正常工作,具體分析如下;

　　1.流速分布影響

　　??當(dāng)流速分布相對(duì)于測(cè)量管中心軸對(duì)稱時(shí),電極檢測(cè)到的流量信號(hào)將與被測(cè)流體的平均流速成正.比。當(dāng)流速分布相對(duì)管中心為非軸對(duì)稱時(shí),還用，上述公式計(jì)算流量時(shí)將會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。因?yàn)殡姌O上得到的感生電動(dòng)勢(shì)是測(cè)量管內(nèi)所有液體共同貢獻(xiàn)的結(jié)果,每一個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)都有貢獻(xiàn)。由于各個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于電極的幾何位置不同,即使各質(zhì)點(diǎn)速度一樣,它們對(duì)電動(dòng)勢(shì)的貢獻(xiàn)也是不同的。越靠近電極的質(zhì)點(diǎn)對(duì)電動(dòng)勢(shì)的貢獻(xiàn)越大。也就是說,電極附近的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)較大,與兩電極平面成90度的地方的流體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就小。如果電極附近的流速非軸對(duì)稱偏大，測(cè)得的流量信號(hào)就比實(shí)際流量值大;反之,電極附近的流速非軸對(duì)稱偏小,測(cè)得的流量信號(hào)也就偏小。為了消除由于流速分布而產(chǎn)生的測(cè)量誤差,在電磁流量傳感器前應(yīng)有--定長(zhǎng)度的直管段,以保證流速的軸對(duì)稱分布。

　　2.磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)影響

　　??由前述可知,電磁流量計(jì)的基本表達(dá)式是在假.定沿流體的流動(dòng)方向，上磁場(chǎng)始終是均勻?yàn)榍疤嵯峦茖?dǎo)而得到的。這就意味著沿管軸方向上的磁場(chǎng)無限長(zhǎng),而實(shí)際流量計(jì)的線圈長(zhǎng)度是有限的,并且為了實(shí)現(xiàn)流量計(jì)的小型化,總是希望勵(lì)磁線圈和測(cè)量管的長(zhǎng)度越短越好。這樣就會(huì)出現(xiàn)磁場(chǎng)邊緣效應(yīng),即磁場(chǎng)軸向長(zhǎng)度對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)幅值和勵(lì)磁線圈兩端的磁感應(yīng)強(qiáng)度不均勻。磁場(chǎng)中間部分大致是均勻的,兩端則逐漸減弱,形成不均勻的邊緣,后.下降為零。使得液體內(nèi)部電場(chǎng)E也不均勻,產(chǎn)生渦電流。由渦電流所產(chǎn)生的二次磁通反過來改變磁場(chǎng)邊緣部分的工作磁通,使磁場(chǎng)的均勻性進(jìn)--步遭到破壞。這時(shí)在電極.上測(cè)量到的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與無限長(zhǎng)磁場(chǎng)下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一樣,產(chǎn)生了誤差。理論分析表明,為了減少邊緣效應(yīng),勵(lì)磁線圈的軸向長(zhǎng)度應(yīng)為測(cè)量管內(nèi)徑的1.4~1.52倍。這樣才可以使電極.上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)接近于無限長(zhǎng)磁場(chǎng)的理論計(jì)算值。

　　??假如管壁是導(dǎo)電的，磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)更加明顯，從而導(dǎo)致電極.上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的損失增加,所以管壁通常要涂_上絕緣層。假如介質(zhì)的電導(dǎo)率(如液.態(tài)金屬),磁場(chǎng)邊緣區(qū)域兩側(cè)的磁場(chǎng)分別被削弱和增強(qiáng)。所以測(cè)量電導(dǎo)率高的介質(zhì)不宜用交流勵(lì)磁，而應(yīng)用直流勵(lì)磁。若被測(cè)介質(zhì)中含有導(dǎo)磁性物質(zhì)(鐵鉆、鎳之類),磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)就更復(fù)雜。由于導(dǎo)磁性物質(zhì)的存在，使磁場(chǎng)發(fā)生嚴(yán)重畸變,造成測(cè)量的非線性。

　　3.液體電導(dǎo)率影響

　　??使用電磁流量計(jì)的前提條件是被測(cè)液體必須是導(dǎo)電的,不能低于閾值(即下限值)。電導(dǎo)率低于閾值會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差直至不能使用。通用型電磁流量計(jì)的閾值在10-4~(5X10-6)s/cm之間。電磁流量計(jì)不適用于電導(dǎo)率很低的介質(zhì)的根本原因在于傳感器與轉(zhuǎn)換器的阻抗匹配問題。目前,轉(zhuǎn)換器的輸人阻抗一-般只能達(dá)到100~200M,也就是說要保證0.1%的傳輸精度傳感器內(nèi)阻Rs必須小于100~200KΩ。若電極直徑0.01m,可得到被測(cè).介質(zhì)電導(dǎo)率的值。

　　??工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4s/cm,酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4~10-1s/cm之間,使用不存在問題，低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過低就不能使用。對(duì)于氣體、蒸氣以及含大量氣泡的液體就無法:使用了。

　　4.流體粘度、流體溫度及環(huán)境溫度影響

　　??通常認(rèn)為電磁流量計(jì)所測(cè)體積流量不受液體電導(dǎo)率(只要大于某一閾值)、液體粘度、液體溫度和環(huán)境溫度等參量的影響。但實(shí)際應(yīng)用中,流體粘度、流體溫度及環(huán)境溫度等或多或少對(duì)測(cè)量有些影響。實(shí)驗(yàn)研究表明，如果要求精度較高,基本誤差小于0.5%~1%,則液體粘度、液體溫度和環(huán)境溫度的影響就不可忽略;如果要求測(cè)量精度不高,可以忽略不計(jì)。

　　5.流體含有混入物影響

　　BURKERT流量計(jì)在許多使用狀況下,被測(cè)流體中都會(huì)含有混人物。一般而言,混人成泡狀流的微小油氣泡仍可正常工作,但測(cè)得的是含油氣泡體積的混.合體積流量;如果油氣體含量增加到形成彈狀流，因電極可能被氣體蓋住使電路瞬間斷開,出現(xiàn)輸出晃動(dòng)甚至不能正常工作。

　　投入于蒸汽流量計(jì)工作中的儀表儀器設(shè)備都具有先進(jìn)水平的，在數(shù)據(jù)收集、傳輸和分析上都能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作,通過對(duì)計(jì)算機(jī)終端的操作就能打破時(shí)間限制、地域限制和空間限制,全局性的實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)儀器設(shè)備的運(yùn)行情況，并自動(dòng)化地記錄下每個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行參數(shù)。所以,要基于流量計(jì)量特點(diǎn)的分析和對(duì)各種計(jì)量?jī)x表的全面了解,設(shè)置科學(xué)合理的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并結(jié)合開展計(jì)量工作單位對(duì)測(cè)量項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行需求進(jìn)行不斷優(yōu)化和改進(jìn)，實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)環(huán)節(jié)里的計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)并做好動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)比，實(shí)現(xiàn)全局性的遠(yuǎn)程有效監(jiān)測(cè)，快速準(zhǔn)確地定位造成計(jì)量數(shù)據(jù)誤差的地方并分析造成誤差或故障的具體原因，地降低發(fā)生誤差事件的幾率,對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效控制。

　　2.合理選擇標(biāo)準(zhǔn)的蒸汽流量計(jì)量方法

　　??提升計(jì)量精準(zhǔn)度的基礎(chǔ)是選用適宜且準(zhǔn)確的測(cè)量?jī)x表，在控制蒸汽流量計(jì)量的工作中的方式也是合理選取蒸汽流量計(jì)量方法，同時(shí)嚴(yán)把設(shè)備節(jié)流性能關(guān)和量程標(biāo)準(zhǔn)關(guān),盡可能地選擇符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)流設(shè)備,使工作人員只需要基于流量的實(shí)際變化情況，就能對(duì)計(jì)量?jī)x表進(jìn)行智能差變測(cè)量。

　　3.BURKERT流量計(jì)輸差現(xiàn)象的原因分析

　　BURKERT流量計(jì)量輸差客觀存在,同時(shí)也無法避免,但過大的誤差意味著較大的經(jīng)濟(jì)損失。通常情況下經(jīng)由計(jì)量?jī)x表得出的蒸汽輸差原因都包含了計(jì)量?jī)x表本身的誤差