Ποιες είναι οι επιπτώσεις της εκκεντρότητας και του ώμου διεπαφής στην απόδοση των ηλεκτρομαγνητικών μετρητών ροής;

Το ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο επηρεάζεται λιγότερο από το προφίλ διασποράς της ταχύτητας ροής ανάντη, με αποτέλεσμα σχετικά χαμηλές απαιτήσεις για συσκευές όπως το μήκος του μπροστινού ευθύγραμμου σωλήνα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι στα πρώτα στάδια των ηλεκτρομαγνητικών μετρητών ροής στις δεκαετίες του 1950 και του 1960, οι αισθητήρες ροής μικρότερης διαμέτρου είχαν μακρύτερους σωλήνες μέτρησης, οι οποίοι είχαν ήδη παίξει ρόλο στη ρύθμιση της δραστηριότητας παραμόρφωσης σε πλήρη απόσταση. Επομένως, δεν υπήρχε αίτημα για το μήκος του μπροστινού ευθύγραμμου τμήματος του σωλήνα στα αρχικά στάδια και η ακρίβεια της εμφάνισης ήταν σχετικά χαμηλή, με θεμελιώδη σφάλματα που κυμαίνονταν από ± (1.5~2.5)% Fs (τιμή πλήρους κλίμακας). Ακόμα κι αν υπήρχε παραμόρφωση δραστηριότητας, ήταν μόνο ένα κλάσμα του θεμελιώδους σφάλματος και η ερώτηση δεν ήταν εμφανής.
Με την ανάπτυξη των ηλεκτρομαγνητικών μετρητών ροής λυμάτων, η διάμετρος έχει αυξηθεί από μικρή έως μεσαία σε πάνω από 1 m στην εγχώρια παραγωγή, φτάνοντας τα 3 m. Με τον σχεδιασμό και τη βελτιστοποίηση των αισθητήρων ροής, γίνονται ολοένα και πιο ελαφροί και μικροσκοπικοί. Εκείνη την εποχή, το μήκος μεταξύ του αισθητήρα ηλεκτρομαγνητικής ροής και της επιφάνειας σύνδεσης του αγωγού ήταν μόνο 1.25 έως 2.5 φορές τη διάμετρο (D) και η ακρίβεια βελτιώθηκε παντού, με θεμελιώδες σφάλμα ± 0.5% R (τιμή μέτρησης). Επομένως, όλοι ένιωσαν την ανάγκη να ρυθμίσουν το μήκος του ευθύγραμμου τμήματος του σωλήνα με κανονικό τρόπο.
Το 1991, ο Παγκόσμιος Διακανονισμός Τυποποίησης δημοσίευσε το IS09104 "Measurement of Liquid Flow in Closed Pipelines - Functional Identification Method for Liquid Electromagnetic Flowmeters", το οποίο ορίζει ότι για τη βαθμονόμηση ροής, η εσωτερική διάμετρος του συνδεδεμένου ροόμετρου δεν πρέπει να είναι μικρότερη από τον αγωγό διάμετρος του αισθητήρα ροής και δεν πρέπει να υπερβαίνει το 3% της εσωτερικής διαμέτρου του αισθητήρα· Η συσκευή βρίσκεται σε ευθύγραμμο τμήμα σωλήνα τουλάχιστον 10D μακριά από οποιαδήποτε ανάντη διαταραχή και 5D πριν από οποιαδήποτε κατάντη διαταραχή στη βάση του άξονα του ηλεκτροδίου αισθητήρα. Κατά τη χρήση της συσκευής, υπάρχουν επίσης αιτήματα από διάφορους εξωτερικούς κατασκευαστές ότι η απόσταση μεταξύ της συσκευής και του εξαρτήματος διαταραχής ανάντη πρέπει να είναι ≥ 5D.
Τα τελευταία χρόνια, η χρήση τυπικών μετρητών για τη βαθμονόμηση πραγματικής ροής έχει γίνει δημοφιλής και πολλές συσκευές βαθμονόμησης ροής νερού χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικούς μετρητές υψηλής ακρίβειας ως τυπικούς μετρητές, με επίπεδο ακρίβειας συνήθως 0.5 ή 0.2 έως 0.3. Το αίτημα για ηλεκτρομαγνητικές συσκευές ροόμετρου που χρησιμοποιούνται ως τυπικοί μετρητές είναι πιο αυστηρό και δεν μπορεί να αντιμετωπιστεί ως συνήθως. Ορισμένοι κατασκευαστές οργάνων εγκαθιστούν έναν ευθύ σωλήνα μπροστά και πίσω από τον κανονικό αισθητήρα ροής με ακρίβεια 0.3 επιπέδου και τον βαθμονομούν αφού τα συνδυάσουν. Εάν αποσυναρμολογηθεί και επανασυναρμολογηθεί, πρέπει να βαθμονομηθεί από την αρχή.

Για παράδειγμα, το πειραματικό αντικείμενο είναι ένας ηλεκτρομαγνητικός μετρητής ροής λυμάτων με διάμετρο 50mm. Η είσοδος του συνδέεται με τρία σετ σωλήνων, με εσωτερική διάμετρο 50mm, 55mm, και 45mm αντίστοιχα. Ο ώμος εισόδου που αποτελείται από 55 mm και 45 mm ενδιάμεσα έχει υπερβεί τους κανόνες του ISO9104 και η διαφορά εσωτερικής διαμέτρου λήψης είναι μεγαλύτερη ή μικρότερη από το 10% της εσωτερικής διαμέτρου του αισθητήρα ροής. Ο σωλήνας μέτρησης του αισθητήρα ροής συνδέεται στο άκρο λήψης και το καλώδιο βάσης του είναι ομόκεντρο, ευθύ και οριζόντιο από τη γραμμή βάσης του αγωγού, με απόκλιση 3 mm (6% της εξωτερικής εσωτερικής διαμέτρου). Οι ηλεκτρομαγνητικοί μετρητές ροής τροποποιούνται επιμηκύνοντας τον σωλήνα μέτρησης σε σταθερή επιφάνεια, με δύο παράθυρα παρατήρησης 30 mm x 3 mm ανοιχτά οριζόντια και κάθετα και στα δύο άκρα του σωλήνα μέτρησης για τη μέτρηση της διασποράς της ταχύτητας ροής χρησιμοποιώντας ταχύμετρο λέιζερ Doppler. Το ελαστικό ύφασμα του σωλήνα μέτρησης εισάγεται με μετάβαση τόξου ακτίνας 7.5 mm.

Συνοψίζοντας
(1) Ο αντίκτυπος της ημικρανίας στις τιμές μέτρησης της κυκλοφορίας
Η προκατάληψη της στάθμης λήψης διαταράσσει τη συμμετρία της γραμμής βάσης του ηλεκτροδίου λόγω της διασποράς της ταχύτητας ροής μέσα στο σωλήνα μέτρησης. Εάν κάποιοι κρύβουν εισαγωγές, με αποτέλεσμα ο ρυθμός ροής στο κάτω μισό να είναι σχετικά πιο αργός και κάποιοι στο πάνω μισό να είναι σχετικά ταχύτερος. Εάν υπάρχει ελαφρύς πόνος λόγω ευθύτητας, κάποιοι μπορεί να κρύψουν τη δεξιά είσοδο για να επιβραδύνουν την ταχύτητα ροής στη δεξιά πλευρά και να αυξήσουν την ταχύτητα ροής στην αριστερή πλευρά. Από το Σχήμα 2, όταν η εσωτερική διάμετρος του δέκτη είναι συνδεδεμένη με τον σωλήνα μέτρησης του αισθητήρα ροής, υπάρχει θετική μεταβολή του σφάλματος σε σύγκριση με την ομόκεντρη, με αλλαγή +(0.1-0.15)% για οριζόντιες προκαταλήψεις και σημαντική αλλαγή +( 0.45-0.6)% για ευθείες προκαταλήψεις.
(2) Η επίδραση του ώμου διεπαφής στις τιμές μέτρησης ροής
Όταν η εσωτερική διάμετρος της εισαγόμενης βεντούζας είναι μικρότερη από την εσωτερική διάμετρο του σωλήνα μέτρησης του αισθητήρα ροής, μετατρέπεται σε σωλήνα ξαφνικής διαστολής. Το υγρό εισέρχεται στο σωλήνα μέτρησης όπως φαίνεται στο Σχήμα 5 για να σχηματίσει ένα ρεύμα, το οποίο διαχωρίζεται από κάποια άλλα μέσα μέσω της διεπαφής. Σκορπίζεται και σπειρώνεται σε μια σφοδρή δίνη, μετατρέποντας σε δίνη. Καθώς η δίνη ρέει προς τα κάτω, εξαφανίζεται σταδιακά και η δέσμη ροής εκτείνεται σε ολόκληρη τη διατομή. Εάν ο προσανατολισμός του ηλεκτροδίου είναι εντός της ζώνης στροβιλισμού, θα επηρεάσει την τιμή μέτρησης της ροής.