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  時間:2022-8-16 08:14:02

渦流的機械效應(yīng)與金屬轉(zhuǎn)子流量計

  金屬管轉(zhuǎn)子流量計不僅有效地擴大了原來玻璃轉(zhuǎn)子流量計的測量范圍、而且提高了使用溫度和壓力,還可以測氧高粘度和腐蝕性介質(zhì)的流量,井且能進行遠傳和自動控制。憑著其自身的這些有利特點、近年.來,它在國內(nèi)流量測量領(lǐng)域里正異軍突起、開始廣泛應(yīng)用十各部門]的液體、氣體流量測量和目動控制。
  目前,國內(nèi)流量測量領(lǐng)域里正在逐步實現(xiàn)金屬管轉(zhuǎn)子流量計的國產(chǎn)化。國內(nèi)已有好幾家專業(yè)生產(chǎn)廠,正在吸收、消化國外同類產(chǎn)品技術(shù)、開發(fā)研制生產(chǎn)。金屬管轉(zhuǎn)子流量計工作原理見圖1.
 
  在測量氣體流量時,疑我們將遇到一個脈動流的流量測量問題。為了避免由于氣流脈動而使傳感器中浮子產(chǎn)生振動,在金屬管轉(zhuǎn)子流量計的測定部件即指示器中必須設(shè)置阻尼裝置.那么,采用哪種類型的阻尼裝置呢?這尤疑是個很實際的問題。圍繞這個問題的討論將是很實用的。
 
  現(xiàn)在讓我們就幾類常見的如:空氣阻尼裝置、液體阻尼裝置和渦流阻尼裝置等性能特性進行逐類比較。首先,讓我們來了解--下各類阻尼的粘度-溫度曲線(見圖2)。由于空氣粘度很少受溫度波動的影晌,空氣阻尼的溫度穩(wěn)定性比相應(yīng)的液體阻尼要好,空氣阻尼值隨溫度變化最小,而且它與液體和渦流阻尼相反、空氣阻尼隨溫度增高而增高。但由于其尺寸大而且笨重,所以很少用子儀器儀表傳感器中。液體陽尼的溫度穩(wěn)定性比相應(yīng)的空氣,渦流阻尼要差,液體阻尼值隨溫度變化大、但它在非常小的空間內(nèi)幾乎能夠得到無限大的阻尼。而渦流阻尼的溫度穩(wěn)定性與空氣阻尼相近、禍流阻尼隨溫度變化很小。而月渦流阻尼是一種最能預(yù)測估算的阻尼型式。在任何給定環(huán)境溫度的條件下、根據(jù)渦疣阻尼裝置的設(shè)計參數(shù)能以足夠精確地計算阻尼力。如果渦流載體用良導(dǎo)體鋦制造、那么阻尼力隨溫度升高1度而大約降低0.4%(忽略大概要低一個量級的磁路的溫度系數(shù)影響]。由此可見渦流阻尼的這些特點足其它類型阻尼裝置所無法比擬的。因此,我們采用渦流陰尼裝置是十分合適的。
  渦流阻尼實際上就是利用了渦流的機械敬應(yīng)、其工作原理完全遵循電磁學(xué)理論中的愣次定律。的流阻尼原理見圖3。
  關(guān)于渦流阻尼裝置的設(shè)計計算、下面例舉具有喇叭型永久磁錒和良導(dǎo)體銅環(huán)的渦流阻尼裝置(見圖4)進行設(shè)計計算。
設(shè)定永久磁鋼在深度b(米)的環(huán)形空氣氣隙中 產(chǎn)生磁感B(特斯拉)、名義直徑為Dm(米),壁厚 為d(米)的良導(dǎo)體銅環(huán)、以速度為V(米秘)垂 直于磁力線移動、則產(chǎn)生的電壓(e):
e=π.Dm.B.V(伏)
銅環(huán)在磁場中的電阻(R):
 
  在此,忽略了雜散磁場和磁場的非均勻性,所以實際得到的阻尼力通常略高于計算得到的阻尼力,可見、由于渦流的機械效應(yīng)的應(yīng)用,使得金屬管轉(zhuǎn)子流量計在進行氣體流量測量中解決了脈動流的流量測量問題。可以這么說:渦流的合理利用、使得金屬管轉(zhuǎn)子流量計更為完善廣.

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