整流器和传感器一体化的电磁流量计

　　1 引言

　　流量仪表的使用准确度和流体条件密切相关，这些条件主要有：流体物性、流体流动特性、流体性状等。流体的物性由被测对象决定，而流体流动特性和流体性状则可以通过合理的现场安装、适时的运行维护来改善，近年来就有专家提出通过仪表安装时加装整流器的方式提高仪表现场使用的准确度。

　　电磁流量计是一种受流体条件影响较小的流量计品种。但随着电子技术的发展和产品技术的发展，市场推出了大量的0.2级高测量准确度的电磁流量计，这类流量计用于高精度测量场合时，安装、使用带来的流体条件的变化对测量的影响量就不可忽视。笔者最近实测了一款将整流器和传感器结合为一体的电磁流量计。该流量计可广泛用于封闭管道内导电液体和浆液的测量，适用于化工、城市供排水、食品、医药卫生、实验室等行业。

　　2 流量计结构简介

　　仪表传感器内腔由传统的圆筒型结构改进而成，中间段区域采用左右对称的八角柱面结构，法兰边界处以圆筒形结构和管路连接，圆筒和中间八角柱面之间以锥面过渡。图1为传感器腔体内的流场分布示意图。

　　分析该结构的优点有3方面：

　　(1)流体流经表体后由仪表内腔限流收缩，接近管壁处即近电极处的流速增大，电极局部的感应信号增加，增大了低流速小信号的信噪比，因而该类仪表可以有很宽的量程比;

　　(2)中心测量管处的流体边壁流速提高，不致引起沉积、延缓结垢生成，可以保证测量截面的长期稳定，维持仪表的测量准确度;

　　(3)整流后的流场对外部流场变化的敏感度降低，从而降低安装的条件要求，减小流场畸变引起的误差。

　　3 试验分析

　　为了验证改进结构的电磁流量计受流场扰动的影响，安排3台仪表进行了试验，3台中2台为新型结构的仪表。仪表两两串联标定，由仪表产生的环形台阶流位于仪表上部3×DN处。图2为测试结果曲线。

　　曲线中可以看出，传感器中置入了整流器的新型结构的电磁流量计对扰动流场的测量误差变化较小，在流速0.5~5m/s的流量范围内，测量误差变化最大值约为0.16%;而传统结构的流量计测量误差变化在流速较低时不明显，但随流速增加急速增大，在流速2.2m/s时达到了0.45%。从该试验数据分析，结构形式的改善对外部流场的敏感程度大大降低。

　　4 结束语

　　流量仪表加装整流器是提高流量计现场使用准确度的发展趋势。整流器和传感器一体化的电磁流量计成功将两者结合，通过局部流场的改善，既提高了信号的测量能力，又增强了对外部流体条件的适应性，可以有效保证高精度电磁流量计长期运行的使用准确度。