插入式電磁流量計傳感器的設計

流量的監測在工業生產的不同環節中都具有非常重要的作用,插入式電磁流量計是基于電磁流量計發展起來的。它是一種流體流量儀表,其結構輕巧便攜,非常適用于大口徑管道的流量測量,而且安裝成本低,拆卸維修都很方便,有很強的性價比。***重要的是,同一種規格的傳感器可用于多種口徑管道的流量測量。

本文中插入式電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律,管道內的流體在經過插入式電磁流量計時做切割磁感線運動,產生感應電動勢,因此測量流場的分布對傳感器的測量結果有很重要的影響。本文利用FLUENT軟件研究插入式電磁流量計傳感器的幾何模型,給出了圓柱繞流的流場分布仿真圖,觀察傳感器測量桿在管道流場中所形成的邊界層與高速流域,分析傳感器周圍流場的變化對電極的相關影響,進行了傳感器的物理模型優化,提出將傳感器的模型由圓柱改為水滴型,電極位置設計在傳感器兩側。

本文設計制作了水滴型插入式電磁流量計傳感器,并在實驗室搭建了對應的實驗管道測量系統,同時插入常規型傳感器和水滴型傳感器的進行流速測量,對實驗數據進行分析與比較。實驗數據給出了兩種傳感器電極的信號大小與流速的關系,顯示了水滴型傳感器所測得的信號強度更強且穩定性更好地特點,進一步證明了本文的研究方案和技術路線達到了預期的目標。