摘要:在電磁(ci)流量計 中,适配器(qì)用于連接傳感器(qì)部分和變送器部(bù)分。在一體式電磁(cí)流量計中,由于電(dian)磁流量計的變送(song)器部分比較重,在(zai)運輸過程中或者(zhě)管道發生振動的(de)時候,要求适配器(qi)能夠抵抗此時振(zhen)動所産生的應🈲力(li)。适配器的結構形(xíng)式直接影響了應(ying)力的分布,選擇适(shì)當的适配器結構(gòu),能夠極大地降㊙️低(di)應力的分布,從而(ér)降低适配器斷裂(lie)的風險。
　　電磁流量(liang)計是根據法拉第(dì)電磁感應定律制(zhì)成的--種測量導👌電(dian)性液體體積的儀(yi)表,由于具有無壓(ya)損、可以測量較寬(kuan)的流♻️量範圍、測量(liang)液體與溫度無關(guan)以及成本比較❌低(dī)的優🔴勢，所以現在(zai)已經被廣泛用于(yú)各種行業。從安裝(zhuāng)💚形式看,電磁流量(liàng)計🐉主要分爲遠程(cheng)式電磁流量計和(hé)一體式電磁流量(liang)計。其中對于極其(qi)惡劣的工況，比如(ru)高腐蝕和高溫的(de)環境,客戶一般定(dìng)☎️制一體式不鏽.鋼(gang)電磁流量計。但是(shì)一體式不鏽鋼電(diàn)磁流量計的變送(sòng)器外殼🌈材😄料也采(cai)用不鏽鋼,所以變(biàn)送器比較重,在運(yùn)輸過程中或👈者管(guǎn)🌈道發生振動的時(shi)候，會導緻變送器(qì)與傳感器的連接(jiē)部分的應力較大(da),如果㊙️應力大于材(cai)料的屈服應⭕力，極(jí)有可能會導緻變(biàn)送器和傳感器的(de)連接部分🐇發生斷(duan)裂。流量計的結構(gòu)抗振性由多方面(miàn)因素決定,其中一(yī)個重要的因素就(jiù)是适配器的結構(gou)，不同的适配器結(jié)構會産🙇🏻生不同的(de)應力效🔱果。
一、電磁(cí)流量計适配器結(jié)構分析
　　電磁流量(liang)計主要由傳感器(qi)和變送器組成,傳(chuan)感器的外殼通常(cháng)采用碳鋼或者不(bú)鏽鋼材料，也有部(bu)分✨廠家采用了鋁(lǚ)合金材料🌏，在這裏(lǐ)我們隻針對于不(bú)鏽鋼材料的外殼(ke)進行分析。從安裝(zhuang)形🍓式看,電磁流量(liàng)計分爲遠程式安(an)裝和一體🤟式結構(gòu)安裝,一體式的電(diàn)磁流量計的變送(sòng)器直接安裝在傳(chuán)感器上，那麽适配(pei)器具🐇體是指用于(yú)連接傳感器和變(bian)送器的部分。一般(bān)适配器是焊接到(dào)傳感器的外殼上(shang),适配🈲器與傳感器(qi)外殼的連接結構(gou)大多分爲兩種,一(yī)種爲圓形結構,一(yi)種爲長方形結構(gòu)。在市面上常見的(de)幾種國際品牌的(de)電磁流🆚量計中,西(xī)門子👉電磁流量計(ji)爲圓形的适配器(qi),科隆電磁流量計(ji)爲圓形的适配器(qi)，羅斯蒙特電磁流(liu)量計爲🌈圓形結構(gòu)的适配器🥵和長方(fāng)形結構的适配器(qi)。
二、電磁流量計适(shì)配器結構比較
　　下(xia)面通過ANSYS(有限元分(fèn)析軟件)仿真程序(xù)來去驗證在同📧等(děng)⭐的情況下哪一.種(zhong)形狀産生的應力(lì)更小。由于♉在驗證(zheng)的時候所采用的(de)變送器和傳感器(qì)外殼一緻,所以在(zài)仿真模型的處理(lǐ)上,不用對整個電(diàn)磁流量計進行處(chù)理，隻需要對局部(bu)進行仿真驗.證。由(you)于電磁流量計❄️所(suo)應用的區域位于(yu)具有較低振動的(de)😘管道,所以在測試(shì)電磁流量計的時(shi)候，基于IEC61298-3-2008國際電工(gong)委員會标準規範(fàn)，選擇♻️了2G的正弦掃(sǎo)頻振動，其基💘本要(yào)求如下:掃頻頻率(lü)範圍爲10-57.5Hz,正弦掃頻(pin)振動,最大振幅0.15mm,掃(sao)頻速度0.5oct/min;掃頻頻率(lǜ)範圍⛹🏻‍♀️爲57.5-1000Hz,正弦掃頻(pin)振動,最大峰值加(jia)速度爲2G,掃頻速度(dù)0.5oct/min。仿真程序步驟如(rú)下:
第一,模型建立(li)，利用三維軟件ProE所(suo)建立的三維模型(xíng)導💋入到ANSYSWorkebench(協同仿真(zhēn)平台)中,模型建立(lì)的時候僅僅選擇(ze)傳感器的中間部(bù)㊙️分外殼和适配器(qi)。
第二，靜應力分析(xi),用于分析僅僅施(shi)加重力加速度時(shi)🔴的應力⭐分🏃🏻布。
第三(sān),模态分析,用于查(chá)找共振的各個頻(pín)率以及共振的📐模(mó)态。
第四,諧響應分(fen)析,用于分析在共(gong)振情況下的應力(li)分布情況🈲,判㊙️定出(chu)最惡劣的振動方(fāng)向。
　　圓形的适配器(qì)是焊接到傳感器(qì)外殼上的，在這裏(lǐ)隻👨‍❤️‍👨是截🎯取部分外(wài)殼進行分析,選擇(ze)了适配器與傳💔感(gǎn)器外殼的連🈚接區(qu)域,在共振的時候(hou)，其應力最大，最大(da)應力爲327MPa。長方形的(de)适配器同樣也是(shì)焊接到傳感器外(wài)殼上,所分析🏃‍♀️的部(bu)分同圓形的适配(pèi)器是:一🔴緻的，在共(gong)振的時候,應力最(zuì)大，其最大應力爲(wei)1700MPa,最大應力産生在(zai)長方形的角上，極(ji)其容易發生應力(lì)集中。
　　對于共振頻(pín)率的分析，由于其(qí)選擇模型的部分(fen)隻爲局部模型，所(suǒ)以仿真的共振頻(pin)率是與實際不完(wán)全符合的，但是其(qí)趨勢一緻。圓形适(shì)配器結構最大應(yīng)力對應的共振頻(pin)率爲287.3Hz，長方形适配(pei)器結構最大應力(li)對應的共振頻率(lǜ)爲70.2Hz。
三、結語
　　通過.上(shang)面的ANSYS仿真分析,在(zài)同等情況下,适配(pèi)器形狀對于應力(lì)🌈的㊙️分布有着很大(dà)的影響，圓形的适(shì)配器☁️在應力分布(bù).上更加均勻，同時(shí)也不容易産生應(yīng)力集中,應力的峰(feng)值也比🌈較小。此外(wài),圓形⛷️的适配器.的(de)共振頻率❤️遠遠高(gāo)于方形的适配器(qì)結構，說明圓形👉的(de)适配器的結構更(geng)加不容易發生共(gong)振。綜上所述,在發(fa)生沖擊的時候,圓(yuan)形适配器的結構(gou)抵抗沖擊性會更(gèng)強，破裂風🈲險會更(gèng)低，所以在設計适(shì)配器的時候，在不(bu)影響其他🐉方面的(de)情況下,建🏃🏻‍♂️議采用(yong)圓形的适配器結(jie)構，避免選擇長方(fang)形或者方形的适(shi)配器。

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