彎管（guǎn）出口流速（sù）畸變對液蠟流量計的影（yǐng）響

1、問題的提出
流體流過彎管後，下遊產生流速分（fèn）布畸（jī）變，若是兩隻鄰近相接的不（bú）同平麵彎管，除流（liú）速分（fèn）布畸變外還會有漩渦。這些現象要影響裝在下遊的大部分類型流量儀表（除容積式等少數類型（xíng）外）的測量值，因此通常要求在流量（liàng）儀表安裝點之前有一定長（zhǎng）度直管段，改善進入儀表的流動狀況。液（yè）蠟流量計受彎管（guǎn）影響較小，直（zhí）管長度要求也遠低於節流差壓式、渦街式等其他流量儀表。但是當前液蠟流量計（jì）精（jīng）度為測量值的0.5%，甚至0.2%~0.4%，即使影響量較小，還是（shì）受到（dào）人們的關注。
除（chú）儀表前（qián）直管段（duàn）可降低彎管影響外，人們還從安（ān）裝方式（shì）上設（shè）法（fǎ）降（jiàng）低影（yǐng）響的方法。文獻曾報道電磁流（liú）量（liàng）傳感（gǎn）器電*軸線（xiàn）與（yǔ）鄰近彎管平麵成45°傾斜（xié）安（ān）裝可以減少彎管影響。日本工業標準B7554“解說部分”列有（yǒu）電（diàn）*軸線與彎管平麵垂直、平行、成45°三種安裝方式，在不同長度直管下的測量誤差範圍，也說明這一效果（guǒ）。
2000年上海原（yuán）水公司擬在已建成（chéng）的某泵站加裝DN2200液蠟流量計，但彎管下（xià）遊安裝位置的前直管長度明顯不符合規定中（zhōng）5D~10D（D為（wéi）管徑（jìng），下同（tóng））的（de）要求（qiú），此時，影響測量誤差（chà）有多大呢?
由於（yú）受條件（jiàn）限製無法在現場用經典的（de）測量方法（如流速計流速麵積法）作比對試驗（yàn），以估計彎管影響（xiǎng）附加誤差值。並且使用方必須在訂購之前就要（yào）知道附加誤（wù）差估（gū）計值，以決定設（shè）計方案。筆（bǐ）者按相似原理以較小口徑液蠟流量計在實驗室模擬現場條件作試驗。試驗證明45°安裝可減（jiǎn）小彎管影響.並求得該個案（àn）安裝條（tiáo）件下傳統安裝方式的影響值。
2、彎管下遊流速分布影響
流體流過彎管由（yóu）於離（lí）心力作用，靠外壁產生擴散效應，內壁產生（shēng）收縮效應，由此產生橫向（xiàng）流動的二次流，引（yǐn）起下遊（yóu）產生速度分（fèn）布畸變（biàn），如圖1所示。圖1中，右邊垂直剖麵彎管外緣（yuán）流速較快，水平剖麵（miàn）呈雙峰值流速分布。隨著（zhe）液流離開彎管距（jù）離增加.畸變會趨於緩和。

當（dāng）前（qián）絕大部分電磁流量傳感器是非均勻磁（cí）場分布結構設計。非均勻磁場（chǎng）理論認為包含電*的測量管橫截平麵區域內，各微小（xiǎo）液體體積元切割磁力（lì）線對電*間信號（hào）“所起作用”各異（yì），因此（cǐ）不是均勻地而是按“所起作用”非（fēi）均（jun1）勻地設（shè）計各點磁場強度，使（shǐ）在理想條件（jiàn）下流速分布畸（jī）變不會（huì）影（yǐng）響流量測量值（zhí）。然而實際儀表還是（shì）受到一些影（yǐng）響。圖2所示是日本工業標準所附彎管下遊（yóu）三種安裝方式不同直管長度的誤差範（fàn）圍。

3、實（shí）驗
實流實驗是（shì）在上海光華·愛而美特儀器有限公司稱重法水流量標準裝置（zhì）上進行。裝置的不（bú）確定（dìng）度為0.011%，試驗儀表是DN100的IFM4080K型，按現場幾何（hé）尺寸比例縮小設置管道，如圖3所示夾裝到流量標準裝置上校驗。試驗結果如（rú）圖4所示。圖中“正常安裝”即按前置直管段長度大於等於10D，後置直（zhí）管段長度大於等於5D安裝（zhuāng），其試驗數據即為參比值。液蠟流量計滿（mǎn）度流量為150m3/h，實驗流速範圍（wéi）0.32~5.3m/s，共做了5個流量點。

4 結論
1）在（zài）本試驗安（ān）裝條件下，流量傳感（gǎn）器電（diàn）*軸在A=90°位置時（shí）*大誤差為-1.2%，A=0°位置時為+1.6%，A=45°位置時為0.5%；與正常安裝條件（jiàn）即參（cān）比值相比（bǐ），*大附加誤差在A=90°時為-1.2%，A=0°時為+1.65%，A=45°時為+0.65%。
2）實驗證明電*軸線45°安裝比傳統水平安裝（A=0°）受彎（wān）管流動擾（rǎo）動影響有很（hěn）大改善。
3）電磁流量傳感（gǎn）器在彎管下（xià）遊即使有足夠長（zhǎng）（5D）的直管段，亦應按（àn）“45°安裝”，作為減小彎管撓流影響，降低附加誤差的措施（shī）。

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