ما تأثير الاختلاف المركزي والكتف الواجهة على أداء أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي؟

يتأثر جهاز قياس التدفق الكهرومغناطيسي بشكل أقل بسبب توزيع سرعة التدفق في المقدمة، مما يؤدي إلى متطلبات نسبية منخفضة للأجهزة مثل طول أنبوب الاتصال الأمامي. السبب في ذلك هو أن أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسية في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي كانت تحتوي على مستشعرات تدفق ذات قطر صغير وأنابيب قياس طويلة، والتي لعبت بالفعل دورًا في تعديل التشوه النشط لتوزيع كامل المسافة. لذلك، لم يكن هناك طلب على طول قسم الأنبوب المستقيم الأمامي في المراحل المبكرة، وكانت دقة القياس منخفضة نسبيًا، مع أخطاء أساسية تتراوح بين ± (1.5~2.5)% Fs (قيمة المقياس الكامل). حتى لو كان هناك تشوه نشط، فإنه كان يمثل جزءًا صغيرًا من الخطأ الأساسي، ولم يكن السؤال بارزًا.
مع تطور أجهزة قياس تدفق المجاري الكهرومغناطيسية، زاد القطر من الصغير إلى المتوسط ثم تجاوز 1 متر في الإنتاج المحلي، ليصل إلى 3 أمتار. وبفضل التخطيط والتحسين المستمر لأجهزة استشعار التدفق، أصبحت هذه الأجهزة خفيفة الوزن ومصغرة بشكل متزايد. في ذلك الوقت، كان الطول بين جهاز استشعار التدفق الكهرومغناطيسي وسطح اتصال الأنابيب يساوي فقط 1.25 إلى 2.5 مرة القطر (D)، وقد تحسنت الدقة في كل مكان، مع خطأ أساسي ± 0.5% R (قيمة القياس). لذلك، شعر الجميع بضرورة تحديد طول القسم المستقيم للأنبوب بطريقة نظامية.
في عام 1991، نشرت ترتيبات التوحيد العالمي معيار IS09104 "قياس تدفق السوائل في أنابيب مغلقة - طريقة التعرف الوظيفي لأجهزة قياس تدفق السوائل الكهرومغناطيسية"، والذي يحدد أنه بالنسبة لمعايرة التدفق، يجب ألا يكون القطر الداخلي لأنبوب جهاز قياس التدفق المتصل أقل من قطر المستشعر الخاص بالتدفق، ولا ينبغي أن يتجاوز 3% من القطر الداخلي للمستشعر؛ ويجب أن يكون الجهاز موجودًا في قسم أنبوب مستقيم على بعد 10D على الأقل من أي اضطرابات في المجرى العلوي و5D قبل أي اضطرابات في المجرى السفلي عند محور الكاثود للمستشعر. عند استخدام الجهاز، هناك أيضًا طلبات من مصنعين خارجيين مختلفين بأن يكون البعد بين الجهاز والمكون المسبب للاضطراب في المجرى العلوي ≥ 5D.
في السنوات الأخيرة، أصبحت استخدام العدادات القياسية ل-Calibration التدفق الفعلي شائعة، وتعتمد العديد من أجهزة head water flow calibration على عدادات تدفق كهرومغناطيسية عالية الدقة كعدادات قياسية، بمستوى دقة يصل عادة إلى 0.5 أو حتى يصل إلى 0.2 إلى 0.3. المطلب من أجهزة electromagnetic flowmeter المستخدمة كعدادات قياسية أكثر صرامة ولا يمكن التعامل معها بشكل عادي. بعض مصنعي الأجهزة يثبتون أنابيب مستقيمة أمام وأخرى خلف مستشعر التدفق العادي بدقة 0.3، ويقومون head calibrate بعد دمجهم. إذا تم فكهم وإعادة تركيبهم، فيجب head_calibration من البداية.

على سبيل المثال، يكون الجسم التجريبي عبارة عن مقياس تدفق كهرومغناطيسي للصرف الصحي بقطر 50 مم. يتم توصيل مدخله بثلاث مجموعات من الأنابيب، ذات أقطار داخلية 50 مم و55 مم و45 مم على التوالي. الكتف الداخلي المكون من 55 مم و45 مم في المنتصف يتجاوز قواعد ISO9104، حيث أن الفرق في القطر الداخلي للأنابيب المتصلة أكبر أو أقل من 10% من القطر الداخلي لمستشعر التدفق. يتم توصيل أنبوب قياس مستشعر التدفق مع النهاية المستقبلة، ويكون سلك الأساس متمركزًا، مستقيمًا وأفقيًا من خط أساس الأنبوب، مع انحراف قدره 3 مم (6% من القطر الخارجي الداخلي). يتم تعديل مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية بإطالة أنبوب القياس على سطح ثابت، مع فتح نافذتين مراقبة بحجم 30 مم × 3 مم أفقيًا وعموديًا عند طرفي أنبوب القياس لقياس تشتت سرعة التدفق باستخدام جهاز قياس السرعة بالليزر دوبلر. تكون المادة المطاطية لأنبوب القياس مستوردة مع انتقال دائري بنصف قطر 7.5 مم.

ملخص
(1) تأثير الصداع النصفي على قيم قياس الحركة المرورية
الانحياز في مستوى الاستقبال يعكر تناظر خط الأساس الكهربائي بسبب تشتت سرعة التدفق داخل أنبوب القياس. إذا كانت هناك بعض الواردات المخفية، مما يؤدي إلى جعل معدل التدفق في الجزء السفلي أبطأ نسبيًا وبعض التدفق في الجزء العلوي أسرع نسبيًا. إذا كان هناك ألم طفيف بسبب الانحراف، فقد تكون بعض الواردات مخفية من جهة المدخل الأيمن لتباطؤ سرعة التدفق على الجانب الأيمن وزيادة سرعة التدفق على الجانب الأيسر. من الشكل 2، عندما يتم توصيل القطر الداخلي للمستقبل بأنبوب قياس مستشعر التدفق، يوجد تغيير إيجابي في الخطأ مقارنة بالتركيز، مع تغيير بلغ +(0.1-0.15)% للانحيازات الأفقية وتغيير كبير بلغ +(0.45-0.6)% للانحيازات المستقيمة.
(2) تأثير كتف الواجهة على قيم قياس التدفق
عندما يكون القطر الداخلي للشفاط المستورد أصغر من القطر الداخلي لأنبوب قياس مستشعر التدفق، فإنه يصبح أنبوب توسع مفاجئ. السائل يدخل أنبوب القياس كما هو موضح في الشكل 5 ليشكل تيارًا، ويتم فصله عن بعض الوسائط الأخرى بواسطة واجهة. يتفرق ويدور في حلزونات شديدة لينتج عن ذلك تدوير دوامي. بينما يتدفق الدوامة نحو المصب، تختفي تدريجيًا وامتداد حزمة التدفق إلى整個 المقطع العرضي. إذا كانت توجيه الكهرباء داخل منطقة الدوامة، فسيؤثر ذلك على قيمة قياس التدفق.