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      時間:2022-8-16 08:14:02

    渦流的機械效應與金屬轉子流量計

      金屬管轉子流量計不僅有效地擴大了原來玻璃轉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,它在國內流量測量領域里正異軍突起、開始廣泛應用十各部門]的液體、氣體流量測量和目動控制。
      目前,國內流量測量領域里正在逐步實現金屬管轉子流量計的國產化。國內已有好幾家專業生產廠,正在吸收、消化國外同類產品技術、開發研制生產。金屬管轉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生振動,在金屬管轉子流量計的測定部件即指示器中必須設置阻尼裝置.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,空氣阻尼的溫度穩定性比相應的液體阻尼要好,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。液體陽尼的溫度穩定性比相應的空氣,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幾乎能夠得到無限大的阻尼。而渦流阻尼的溫度穩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測估算的阻尼型式。在任何給定環境溫度的條件下、根據渦疣阻尼裝置的設計參數能以足夠精確地計算阻尼力。如果渦流載體用良導體鋦制造、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、其工作原理完全遵循電磁學理論中的愣次定律。的流阻尼原理見圖3。
      關于渦流阻尼裝置的設計計算、下面例舉具有喇叭型永久磁錒和良導體銅環的渦流阻尼裝置(見圖4)進行設計計算。
    設定永久磁鋼在深度b(米)的環形空氣氣隙中 產生磁感B(特斯拉)、名義直徑為Dm(米),壁厚 為d(米)的良導體銅環、以速度為V(米秘)垂 直于磁力線移動、則產生的電壓(e):
    e=π.Dm.B.V(伏)
    銅環在磁場中的電阻(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的應用,使得金屬管轉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?梢赃@么說:渦流的合理利用、使得金屬管轉子流量計更為完善廣.

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