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電(dian)磁流量計(ji)在疏浚管(guan)道流速測(ce)量中誤差(cha)及修正
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摘(zhai)要:爲解決(jue)當前疏浚(xun)船上電磁(ci)流量計
測(ce)速過程中(zhong)假設磁場(chang)均勻及無(wu)法實時标(biao)定的問🌂題(ti),本文提🔞出(chu)-種新的磁(ci)場強度計(ji)算方法以(yi)克服應用(yong)過程中由(you)上述假定(ding)所帶來的(de)局限性。該(gai)方法使用(yong)船上射線(xian)源🔞密度計(ji)測得的🌂含(han)率及其變(bian)化率,分别(bie)作爲計算(suan)電磁流量(liang)計磁場變(bian)化的輸🈚人(ren)變量,從而(er)得到計算(suan)時變電磁(ci)場的磁場(chang)強度的兩(liang)部分,據👌此(ci)對電磁流(liu)量計的測(ce)量流速進(jin)行修正。通(tong)過疏浚工(gong)程中實際(ji)測試👌,流速(su)的平均計(ji)算📱誤差能(neng)夠降低爲(wei)5.51%。爲提高電(dian)磁流量計(ji)測量的正(zheng)确率和可(ke)應用範🔴圍(wei)提供了實(shi)踐基礎。
電(dian)磁流量計(ji)是一種普(pu)遍使用的(de)管道測量(liang)儀表,不僅(jin)能提🐅供流(liu)速測量參(can)數而且能(neng)夠提供産(chan)量的輸出(chu)結果。目前(qian),電磁流💞量(liang)計在我國(guo)疏浚行業(ye)的流速測(ce)量中已經(jing)廣泛應用(yong)叫。電磁流(liu)量計與其(qi)他流量♈計(ji)相比,具有(you)結構簡單(dan)無侵人性(xing)、量程大和(he)測量對象(xiang)的範圍廣(guang)🛀等特點,特(te)别是與基(ji)于渦街、光(guang)學、超聲等(deng)測量儀器(qi)相㊙️比具有(you)以下優勢(shi)。
(1) 壓力損失(shi)小。傳感器(qi)構造簡單(dan)可靠,不會(hui)破壞流場(chang)😍從而不會(hui)改變被測(ce)流體流動(dong)狀态,而且(qie)傳感器截(jie)面與管徑(jing)同口📧徑并(bing)使用光滑(hua)耐磨的材(cai)料作爲襯(chen)裏,避免了(le)磨損🈚、阻塞(sai)等情況的(de)發生,極大(da)減少運行(hang)✊功耗。
(2) 耐腐(fu)蝕性。由于(yu)測量管内(nei)壁的襯裏(li)使用絕緣(yuan)材料并且(qie)🥵測量💁電✨極(ji)表面經過(guo)了化學鈍(dun)化,因此隻(zhi)要襯裏材(cai)料選擇合(he)适就能夠(gou)測量--般的(de)腐蝕性流(liu)體。
(3)不受流(liu)體物理參(can)數影響。管(guan)道内流體(ti)的流體參(can)數多達幾(ji)十個,對應(ying)不同的流(liu)形分布和(he)流動狀态(tai)。電磁流量(liang)計在測🌂量(liang)過程中🐆受(shou)這些流動(dong)狀态和測(ce)量條件影(ying)🐉響很小,能(neng)穩定地對(dui)流體的體(ti)積濃度和(he)流✂️速進行(hang)測量,而且(qie)其标定也(ye)很🌂簡單,隻(zhi)需在測量(liang)管道中注(zhu)人固相對(dui)應的液💯相(xiang)物質即可(ke)進行标定(ding)。
(4)量程範圍(wei)大。流速測(ce)量範圍可(ke)達100:1至1000:1。同-類(lei)型的電磁(ci)流☎️量計傳(chuan)感器在進(jin)行滿量程(cheng)流速測量(liang)時,使用的(de)管徑最大(da)達到3m,而最(zui)小可到分(fen)米量級,極(ji)大地拓寬(kuan)了電磁🏃♀️流(liu)量計的可(ke)應用範圍(wei)。
(5)測量原理(li)是線性的(de)。電磁流量(liang)計所測量(liang)參數與法(fa)拉第電磁(ci)感應定律(lü)所表述的(de)感應電動(dong)勢之間滿(man)足确定的(de)🍓線性關系(xi)。若流🌍體的(de)流型穩定(ding)且被測多(duo)💁相流在🌂管(guan)道内基本(ben)均🔞勻,則測(ce)量相對👌誤(wu)差可達到(dao)百分位,可(ke)🍓測量正反(fan)㊙️兩個方向(xiang)的流量。
(6)适(shi)應性強。電(dian)場流量計(ji)的測量輸(shu)出實際上(shang)是流體💰截(jie)面的平均(jun)流速,标定(ding)過程對測(ce)量的流體(ti)物質類型(xing)沒有太高(gao)要求,并且(qie)電場流量(liang)計滿足綠(lü)色環保要(yao)求,便于安(an)裝💜和維護(hu)。使用測📞量(liang)值的輸出(chu)不涉及流(liu)體的動力(li)慣性,響應(ying)靈敏可測(ce)瞬時流🐇量(liang)。
然而,當前(qian)基于法拉(la)第電磁感(gan)應定律的(de)電磁流量(liang)計測量隻(zhi)依賴一對(dui)測量電極(ji)時,這對于(yu)傳感器測(ce)量和轉換(huan)器的要求(qiu)高,至少需(xu)要滿足以(yi)下測量條(tiao)件”。
(1)磁感應(ying)強度沿着(zhe)管道的軸(zhou)線方向必(bi)須是均勻(yun)的🛀🏻,而且被(bei)測流體在(zai)傳感器對(dui)應的每個(ge)橫截面上(shang)電✍️荷量🧑🏾🤝🧑🏼也(ye)基本相⛹🏻♀️等(deng),從而保證(zheng)流速爲随(sui)着感應電(dian)動勢變化(hua)的唯一變(bian)量,可通過(guo)基本關系(xi)方程求解(jie)得到.
(2)被測(ce)流體的流(liu)型和流速(su)是相對穩(wen)定的,這就(jiu)要求在很(hen)長🚶♀️的管道(dao)量測範圍(wei)内流場是(shi)相對穩定(ding)和近似不(bu)變的🏃,所以(yi)測量傳感(gan)器的前端(duan)須有一-定(ding)長度🐉的直(zhi)管道;反之(zhi),若是前🐪端(duan)存在着彎(wan)管或者管(guan)道縮👄進,則(ze)必然導緻(zhi)測量結果(guo)産生⭐不同(tong)程度偏差(cha)。
(3)由于僅僅(jin)依靠-對電(dian)極作爲傳(chuan)感器進行(hang)測量,從而(er)截🔴面上的(de)🈲不同點對(dui)于測量值(zhi)的影響和(he)貢獻難以(yi)正确估計(ji)🌍,當截面分(fen)布嚴重不(bu)均勻時,這(zhe)種影響無(wu)法忽略🔴不(bu)計。
因此,實(shi)際應用中(zhong)上述測量(liang)條件很難(nan)滿足。多年(nian)來,很多研(yan)究針對上(shang)述問題提(ti)出解決方(fang)案。實驗證(zheng)明在電磁(ci)流量計工(gong)作過程中(zhong),磁感應強(qiang)度與電磁(ci)流量計的(de)🏃🏻♂️精度密切(qie)相關,因此(ci)要提高流(liu)⛹🏻♀️測量速精(jing)度必須正(zheng)确地計算(suan)磁場強度(du),同🌈時還必(bi)須考慮其(qi)他場域外(wai)不确定因(yin)素的影響(xiang)。進一步研(yan)究了電磁(ci)流量計的(de)磁場測量(liang)精度與提(ti)高電磁流(liu)量計測量(liang)正确率的(de)關系,爲更(geng)㊙️深人地研(yan)究電磁流(liu)量計的工(gong)作原理提(ti)供了實踐(jian)基👈礎。通過(guo)一系列典(dian)型流動狀(zhuang)态下的實(shi)驗證明,可(ke)以從🚶數據(ju)層面驗證(zheng)原先磁場(chang)設💯計的各(ge)個參數是(shi)否合理,包(bao)括磁轭和(he)極靴的大(da)小和現狀(zhuang)等,分析了(le)各部分對(dui)磁場的影(ying)響及新的(de)設計思路(lu),爲研究穩(wen)定的電磁(ci)流量計提(ti)供了經驗(yan)。介紹了一(yi)種能夠檢(jian)測電導率(lü)更低流體(ti)介質的電(dian)磁流量計(ji),其設計原(yuan)理❌是利用(yong)不同頻率(lü)下的交流(liu)勵磁線圈(quan)提高濾波(bo)去噪過程(cheng)中🏃🏻♂️正确率(lü)和效率,利(li)用🌏不同📧頻(pin)率下♌信息(xi)之間的互(hu)補性實現(xian)對,應随機(ji)噪聲的有(you)效抑制,從(cong)而能夠☎️對(dui)管道内電(dian)導率更低(di)的流動對(dui)象進行檢(jian)測和識别(bie)。進一步🏃♀️研(yan)究了低電(dian)導率流體(ti)的測量和(he)穩定性問(wen)題,提出了(le)改變電磁(ci)流量計轉(zhuan)換電路的(de)新設計方(fang)案。從電路(lu)的選通、濾(lü)波、模數轉(zhuan)換和控制(zhi)方面進行(hang)了一系列(lie)測試和一(yi)般性比較(jiao)分析。
然而(er),疏浚作業(ye)工程中電(dian)場流量計(ji)測量條件(jian)更加複雜(za),由于管道(dao)内固相含(han)率是變化(hua)的,因此管(guan)道内每個(ge)截面含有(you)的流體的(de)🔞電導率也(ye)是快變的(de),這種❓變化(hua)必然産生(sheng)附加磁場(chang),導緻實際(ji)磁場是變(bian)化的。這樣(yang)将無法滿(man)足電場流(liu)量計測量(liang)的基本要(yao)求,如果使(shi)用法拉第(di)電磁感應(ying)💘定律進行(hang)計算必然(ran)産生☀️誤差(cha)。
本文面向(xiang)疏浚工程(cheng)的具體應(ying)用條件,使(shi)用電磁流(liu)量計和♍船(chuan)上射線源(yuan)密度計進(jin)行組合測(ce)量,從而得(de)出更加正(zheng)💘确的磁場(chang)強度,以解(jie)決已有流(liu)速方法無(wu)☔法正确計(ji)算磁電轉(zhuan)換❤️效應導(dao)緻流速計(ji)算不正确(que)的問題。
1電(dian)磁流量計(ji)測量原理(li)
電磁流量(liang)計的測量(liang)服從法拉(la)第電磁感(gan)應定律吧(ba),其中切割(ge)🈲磁💃🏻力線的(de)流體爲具(ju)有一定導(dao)電性或弱(ruo)導電性流(liu)體,如✂️圖1所(suo)示。
使用(yong)一對上下(xia)對稱的勵(li)磁線圈在(zai)測量管道(dao)内産生基(ji)本🛀均勻🔅的(de)磁場,帶有(you)一定導電(dian)性流體的(de)流動方向(xiang)垂直于磁(ci)場方向,從(cong)而在管内(nei)做切割磁(ci)力線運動(dong)并💋産生感(gan)🤟應電動勢(shi)。在管道兩(liang)端測量的(de)電極👈連接(jie)閉合回路(lu),對應測量(liang)感應🌈電動(dong)勢可以測(ce)得。當⭕磁.感(gan)應強度大(da)小一定時(shi),感應電動(dong)勢與流量(liang)成正比,電(dian)動勢方向(xiang)🔞可按判斷(duan)磁場方向(xiang)的右手規(gui)則進行判(pan)斷,其計算(suan)表達式爲(wei)
式中:E爲感(gan)應電動勢(shi);k爲标定參(can)數;B0爲勵磁(ci)線圈産生(sheng)的磁感應(ying)強度;D爲測(ce)量管内徑(jing);`v爲平均流(liu)速;Q爲流量(liang),大小由流(liu)㊙️體平均流(liu)速決定。對(dui)于圓形測(ce)量管道,單(dan)位時間穿(chuan)過測量管(guan)道流體的(de)體積流‼️量(liang)Q與E之間滿(man)足
式(2)表明(ming),在管道内(nei)徑D和磁感(gan)應強度B0爲(wei)定值時,感(gan)應電動勢(shi)E與流體瞬(shun)時體積流(liu)量Q成正比(bi)。然而,這種(zhong)正比關🛀🏻系(xi)的♉成立依(yi)賴于下💚列(lie)前提條件(jian)。
(1)不僅由勵(li)磁線圈産(chan)生的磁感(gan)應強度B0必(bi)須基本保(bao)持不變,而(er)♌且傳感器(qi)對應每個(ge)橫截面上(shang)流體包含(han)的電荷量(liang)基本不變(bian)✍️以保持磁(ci)場穩定;否(fou)則,變化的(de)電荷量就(jiu)會産生變(bian)化的電場(chang)從而産生(sheng)附加磁場(chang),使計算得(de)到的流體(ti)流速産生(sheng)🌍不可預期(qi)的偏差。
(2)被(bei)測流體基(ji)本是沿着(zhe)軸向流動(dong)與磁力線(xian)做切割垂(chui)直運🔱動,反(fan)之,不穩定(ding)的紊流或(huo)渦流使得(de)切割方向(xiang)不垂直甚(shen)至反向,必(bi)然🈲導緻計(ji)算誤差。
(3)溫(wen)度、熱電效(xiao)應等影響(xiang)可忽略不(bu)計,流體磁(ci)導率與✉️真(zhen)空相同,這(zhe)樣就可忽(hu)略流體磁(ci)性與工作(zuo)磁場之間(jian)相互作🍉用(yong)産生的💁影(ying)響。在疏浚(xun)工程中流(liu)體是由基(ji)本不包含(han)電荷的固(gu)🔞相物質(沙(sha)土、碎☎️礫石(shi)等)和包含(han)電荷的液(ye)相物質(海(hai)水等)構成(cheng),除了溫度(du)和熱電效(xiao)應影響很(hen)小外,其他(ta)假設是很(hen)難成立的(de)。事實上,與(yu)磁場耦合(he)的流場是(shi)受工況限(xian)制而非上(shang)述理想狀(zhuang)況,具體限(xian)制如下。
(1)在(zai)疏浚管道(dao)作業過程(cheng)中,固液流(liu)的流速變(bian)化範圍通(tong)常❤️在3~6m/s内㊙️變(bian)💃🏻化[13],而每個(ge)截面上含(han)率不同,這(zhe)意味着任(ren)何一個截(jie)面的電場(chang)是快速變(bian)化的。根據(ju)Maxwell方程,變化(hua)的磁場必(bi)然産生動(dong)生電動🏃🏻勢(shi),從而實際(ji)磁場B0必然(ran)是時變的(de)。
(2)在圓形管(guan)道中流體(ti)充分發展(zhan)後,管道中(zhong)間的流速(su)比較均勻(yun),但是管壁(bi)處流速梯(ti)度較大。圖(tu)2(a)爲理想流(liu)速分布,當(dang)♻️雷諾數較(jiao)💜小時弧度(du)較大[14],對應(ying)流速差别(bie)也大。但由(you)于現場管(guan)道安裝複(fu)♈雜(例如有(you)大量彎管(guan)、閥門等),實(shi)際流速分(fen)布如圖2(b)所(suo)示。若流速(su)越低,則不(bu)同位置流(liu)速差異越(yue)大同時伴(ban)随着素流(liu)或渦流産(chan)生,所以在(zai)實際應用(yong)中管道内(nei)平均流速(su)很難正确(que)🔱測得。
爲了(le)确保測量(liang)結果更接(jie)近實際流(liu)速,在實際(ji)疏浚工🐅程(cheng)測🌈量中㊙️,主(zhu)要采用對(dui)測量流速(su)進行示蹤(zong)物标定和(he)不同🔞工況(kuang)下多次标(biao)定的方法(fa)15]。示蹤物标(biao)定比較好(hao)理解,隻需(xu)要在一定(ding)長度管道(dao)的入口與(yu)出口放入(ru)示蹤物,記(ji)錄其㊙️度越(yue)時間😍後就(jiu)可以計算(suan)出平均流(liu)速。多點标(biao)定是在多(duo)種工況分(fen)類标定。但(dan)是無♋論哪(na)種方法都(dou)無法适應(ying)工況的複(fu)雜性,更加(jia)無法🏃🏻判斷(duan)紊流對于(yu)精🧑🏽🤝🧑🏻度的影(ying)響,本文将(jiang)提出解決(jue)上述問題(ti)的解決方(fang)案。
2電磁流(liu)量計誤差(cha)分析與改(gai)進措施
目(mu)前普遍使(shi)用的電磁(ci)流量計雖(sui)然利用了(le)電磁現象(xiang),但💁僅僅獲(huo)得相應的(de)感應電動(dong)勢,無法确(que)定時變的(de)磁♌場強度(du)。由🧑🏽🤝🧑🏻于實際(ji)管🔴道中截(jie)面含率可(ke)以由射線(xian)源密度計(ji)測量,射線(xian)源密度計(ji)與電磁流(liu)量計相距(ju)很近(如✌️圖(tu)3所示),因此(ci)可近似認(ren)爲測量的(de)是同-對象(xiang)。從進一步(bu)減小誤差(cha)角度出發(fa),測得的含(han)率與流🏒速(su)位置差異(yi)也🤟可以通(tong)過電磁🈚流(liu)量計測得(de)平均流㊙️速(su)修正,即根(gen)據平均流(liu)速将測得(de)的含率序(xu)列向後🍓平(ping)移-定單位(wei)。本文用射(she)線源密度(du)計測得🌍的(de)含率及其(qi)變化率作(zuo)爲輸入變(bian)量,提高電(dian)磁流量計(ji)的測速精(jing)度。
在使用(yong)法拉第電(dian)磁感應定(ding)律測速時(shi),爲了實時(shi)估計變化(hua)的B值,根據(ju)Maxwell方程,B服從(cong)以下本構(gou)方程:
式中(zhong):▽爲二階微(wei)分算子;μ爲(wei)磁導率;H爲(wei)磁場強度(du),這裏⭐假設(she)磁㊙️感應強(qiang)度與磁場(chang)強度滿足(zu)線性關系(xi);σ(vxB)表示帶電(dian)流體産生(sheng)🐇洛倫茲力(li)♈引起的磁(ci)場電場;σE表(biao)示歐姆電(dian)流對于磁(ci)場的貢獻(xian)。爲此,必須(xu)量測和計(ji)算式(3)右邊(bian)兩項的值(zhi)才能正确(que)地确定磁(ci)場強度。在(zai)疏浚⭕管道(dao)測量中,任(ren)何截面的(de)電場變化(hua)主🌍要由流(liu)體内液相(xiang)所包含的(de)⁉️電荷量引(yin)起,而液相(xiang)包含的電(dian)荷量又是(shi)由于截面(mian)含率及其(qi)變化引起(qi),具體分析(xi)如下。
(1)任何(he)一個截面(mian)的電荷完(wan)全包含于(yu)液相中,雖(sui)然液相🏃🏻與(yu)固🧑🏽🤝🧑🏻相是混(hun)雜在-起形(xing)成混合液(ye),無論液相(xiang)與固相是(shi)否可分,根(gen)據電荷守(shou)恒定律産(chan)生的磁場(chang)應滿足
式(shi)中:B1爲感生(sheng)電動勢産(chan)生的磁感(gan)應強度;v爲(wei)截面固相(xiang)含率;k1爲B1與(yu)✍️v之間的比(bi)例系數,需(xu)要預先測(ce)試後标👨❤️👨定(ding)。
(2)任何一個(ge)截面的電(dian)荷完全包(bao)含于液相(xiang)中,含率的(de)變化意味(wei)着電場的(de)變化,從而(er)導緻變化(hua)的電場産(chan)生附✨加的(de)磁場,本質(zhi)上對應的(de)是動生電(dian)動勢的變(bian)化,其應滿(man)足.
式中:B2爲(wei)動生電動(dong)勢産生的(de)磁感應強(qiang)度;△Y爲截面(mian)固⁉️相含率(lü)的變化率(lü);k2爲B2與△y的比(bi)例系數,需(xu)要預先測(ce)試💛後标定(ding)。最後得到(dao)最終磁感(gan)應強度B爲(wei)
式中,B0爲勵(li)磁線圈産(chan)生的磁感(gan)應強度。将(jiang)B代入式(1),則(ze)流速可以(yi)進-步正确(que)确定。在已(yi)有的電磁(ci)流量計磁(ci)場計算時(shi),假設B1是不(bu)變的,但是(shi)這不符合(he)疏浚管道(dao)的實際情(qing)況。
因此,利(li)用射線源(yuan)密度計或(huo)者船上的(de)實際測量(liang)裝🐆置等測(ce)量出含率(lü)Y及其變化(hua)率△Y,在線估(gu)計出瞬時(shi)流場中🌂實(shi)際存在🐪的(de)時變磁⛹🏻♀️感(gan)應強度B,并(bing)作爲式(3)的(de)輸入變量(liang)。結合實際(ji)測得的感(gan)應電動勢(shi)E,能夠有效(xiao)、正确地計(ji)算出時變(bian)的磁感應(ying)強💋度進而(er)正确計算(suan)出瞬時流(liu)速,克服當(dang)前電磁流(liu)量計隻能(neng)使用1個事(shi)先标定的(de)先驗磁場(chang)強度導緻(zhi)流速計算(suan)的誤差。上(shang)述方法的(de)實現步驟(zhou)❌和實現過(guo)程如圖4和(he)表1所示。
3實(shi)驗分析
測(ce)試是在黃(huang)骅港'“神浚(xun)7号”船上實(shi)施,使用了(le)曆史數據(ju)和實際施(shi)💯工數據作(zuo)爲參考比(bi)對。實際疏(shu)浚船.上雖(sui)然有電磁(ci)流量計和(he)射線源密(mi)度計,但是(shi)沒有其他(ta)客觀可以(yi)比較的實(shi)時流速數(shu)據,因此分(fen)别采用漂(piao)浮物标🧡定(ding)法和水下(xia)泵輸出❓功(gong)率變動法(fa)兩種方✉️式(shi)作爲流速(su)🔴檢驗的客(ke)觀标準,驗(yan)證本文所(suo)提出方法(fa)的有效性(xing)和正确性(xing),其中水下(xia)泵輸出功(gong)率與流速(su)有緊密的(de)正相關性(xing)。
在實驗過(guo)程中已經(jing)确保挖泥(ni)船在淤泥(ni)或細粉沙(sha)土土質的(de)🐉施🌈工條件(jian)下進行,同(tong)時必須使(shi)管内泥漿(jiang)❄️濃度在合(he)理範🐇圍,即(ji)☁️在一個較(jiao)寬的流速(su)範圍内工(gong)作而不至(zhi)于形成段(duan)塞流甚至(zhi)管道堵塞(sai)等極端情(qing)況,因此需(xu)要把水下(xia)泥泵真空(kong)壓力設置(zhi)🌂在合理範(fan)圍。在實驗(yan)過💃🏻程中,根(gen)據船上壓(ya)力曆史數(shu)據,設置真(zhen)空壓力值(zhi)範⛷️圍爲[0.5MPa,12.0MPa]。
具(ju)體實驗步(bu)驟如下。
步(bu)驟1不斷近(jin)似等間距(ju)地增加艙(cang)内泵的輸(shu)出功率從(cong)而改變流(liu)速。
步驟2在(zai)每個固定(ding)的輸出功(gong)率下,讓系(xi)統穩定工(gong)作一段時(shi)📱間後,通過(guo)調整絞刀(dao)的挖深得(de)到依次遞(di)增的泥漿(jiang)濃🧑🏽🤝🧑🏻度并記(ji)錄泥漿的(de)瞬時濃度(du)。
步驟3在每(mei)個固定的(de)輸出功率(lü)下,從管口(kou)放入标志(zhi)物并記♋錄(lu)其放入時(shi)間及到達(da)管口的時(shi)間,從而得(de)到漂浮物(wu)🎯的度越時(shi)間。實驗中(zhong)輸送管徑(jing)的長度爲(wei)🔞5000m,因此得到(dao)的平均流(liu)速的相對(dui)誤差較小(xiao),具有客觀(guan)性。
圖5顯示(shi)電磁流量(liang)計測量的(de)瞬時流速(su)(對應方法(fa)1)近乎平緩(huan),由于輸出(chu)功率的增(zeng)加幅度并(bing)不足夠大(da),使❗得電♋磁(ci)流量計本(ben)身的輸🈲出(chu)不能反映(ying)出整個艙(cang)内☁️泵輸出(chu)功率導緻(zhi)的實際流(liu)速🌐的增加(jia),而且由于(yu)整體含率(lü)逐漸增加(jia),輸出流速(su)甚🚶至有下(xia)降趨勢。這(zhe)與實際工(gong)況和經驗(yan)不符,因爲(wei)含率的增(zeng)加不可能(neng)根本改變(bian)流速的變(bian)化趨勢,而(er)使🌈用本文(wen)方法計算(suan)得到的流(liu)速(對應方(fang)法2)有明顯(xian)上升趨勢(shi),并在艙内(nei)泵輸出功(gong)率穩定時(shi)趨🔞于平穩(wen),與艙内泵(beng)♊的輸出功(gong)率基本一(yi)緻。
表2進(jin)一步比較(jiao)了電磁流(liu):星計按照(zhao)3種方法計(ji)算的平均(jun)⁉️流🔞速。其中(zhong),平均流速(su)是指由電(dian)磁流量計(ji)輸出流速(su)的平均值(zhi);修正流速(su)是指用本(ben)研究提出(chu)的方🌈法計(ji)算的流速(su)的平均💯值(zhi);客觀🚶流速(su)是指通過(guo)标示🏃🏻♂️物測(ce)得的流速(su)平均🌏值。實(shi)驗中濃度(du)數據使用(yong)射線⛹🏻♀️源密(mi)度計得♈到(dao),考慮到船(chuan)上上遊射(she)線源密度(du)計與下遊(you)電磁流量(liang)計相距1.5m,因(yin)此将射線(xian)源密度計(ji)的濃度測(ce)量值🈲序列(lie)向後移動(dong)🔞一定長度(du),該移動長(zhang)度根據标(biao)示物的平(ping)均流🤟速值(zhi)除1.5m後得到(dao)。
由表2可知(zhi),相比于标(biao)示物測得(de)的客觀流(liu)速,本文方(fang)🔞法計算的(de)平均流速(su)明顯更加(jia)接近實際(ji)值。按照相(xiang)對誤差标(biao)準,在整個(ge)流速📞則量(liang)過程中,流(liu)速越高相(xiang)應測量誤(wu)差越小,本(ben)文方法的(de)相對誤差(cha)從11.27%降低到(dao)7.23%。而僅僅依(yi)賴于已有(you)✊電磁流量(liang)計所測量(liang)的流速,不(bu)僅相對誤(wu)差更大,而(er)且随着流(liu)速和濃度(du)的增大而(er)🏃♀️增大,相對(dui)誤差從11.27%增(zeng)大到17.28%。.上述(shu)結果表明(ming),本文提出(chu)的流速計(ji)算方法✌️更(geng)加合理和(he)客觀。
4結語(yu)
目前電磁(ci)流量計的(de)相關研究(jiu)多聚焦在(zai)低電導率(lü)流體介質(zhi)✌️、非滿管狀(zhuang)态、節能型(xing)電磁流量(liang)計及系統(tong)🎯結構和工(gong)藝等問題(ti)上,對💋磁場(chang)測量和分(fen)布的研究(jiu)較少。本文(wen)從分析磁(ci)場産生的(de)🌈機理出👌發(fa),以船上現(xian)有測量設(she)備輸出參(can)✨數爲基礎(chu),提出一個(ge)新的流速(su)正确測量(liang)改進方案(an),以期對于(yu)工程問題(ti)産生實際(ji)的指導意(yi)義🔅。由于電(dian)磁流量計(ji)在流場中(zhong)測量‼️是一(yi)個複雜的(de)、多因素相(xiang)互作用問(wen)題,涉及電(dian)場與磁場(chang)的🌈耦台、複(fu)雜流形和(he)不同測量(liang)對象(如土(tu)質等)下差(cha)異等,如何(he)減小誤差(cha)還必須考(kao)慮這些因(yin)素的影響(xiang)💰。今後可繼(ji)續研宄更(geng)加正确的(de)流速計算(suan)公式。
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