電磁流量計傳感器結(jié)構(gòu)圖如圖 2-9 所示,除了線圈和電極,中間部分為填料,電極之間為絕緣襯里,其目的是防止感應信號電壓被金屬管短路。
該流量計為外流式電磁流量計,水平與垂直方向各有兩個線圈,用來產(chǎn)生磁場。流體流過管道與流量計的環(huán)形空間,切割磁力線產(chǎn)生感生電勢,通過四個電極即可進行測量。
將電磁流量計置于管道中心位置(通過上下扶正器),建立實體模型。模型中有六種不同的材料,在分析時,需要給每種材料施加一個屬性―磁導率,否則不能進行求解。將六種不同屬性的材料用不同顏色顯示,如圖2-10 所示,儀器與管壁之間綠色部分即為流體通過的環(huán)形空間。
選定單元等級,將模型劃分網(wǎng)格。單元等級分為1~10,1 表示最精細,10表示最粗糙,中間值以此類推。我們在分析時采用了最高等級,劃分后單元數(shù)量為3577,以獲得較精確的結(jié)果。網(wǎng)格分布圖和節(jié)點分布圖如圖2-11 和圖2-12所示。由圖可見,在靠近線圈和電極的部分網(wǎng)格剖分較密,而在其他部分則較稀疏。
設(shè)置好各種材料的磁導率,施加電流密度后,即可計算模型的磁場分布,結(jié)果如圖2-13 所示。
由于電磁流量計的結(jié)構(gòu)尺寸非常對稱,儀器位于管道中心,通電后四個線圈相當于交替放置的N、S 極,產(chǎn)生的磁場也是對稱分布的。流體從儀器與管道的環(huán)形空間流過,切割磁力線產(chǎn)生感生電勢,通過四個對稱分布的電極即可進行測量。 |