1.电磁流量计的磁感应强度沿着管道的轴线方向必须是均匀的,而且被测流体在传感器对应的每个横截面上电荷量也基本相等,从而保证流速为随着感应电动势变化的唯一变量,可通过基本关系方程求解得到。
2.被测流体的流型和流速是相对稳定的,这就要求在很长的管道量测范围内流场是相对稳定和近似不变的,所以测量传感器的前端须有一定长度的直管道;反之,若是前端存在着弯管或者管道缩进,则必然导致测量结果产生不同程度偏差。
3.由于仅仅依靠一对电极作为传感器进行测量,从而截面上的不同点对于测量值的影响和贡献难以准确估计,当截面分布严重不均匀时,这种影响无法忽略不计。
因此,实际应用中上述测量条件很难满足。多年来,很多研究针对上述问题提出解决方案。文献实验证明在电磁流量计工作过程中,磁感应强度与电磁流量计的精度密切相关,因此要提高流测量速精度必须更加准确地计算磁场强度,同时还必须考虑其他场域外不确定因素的影响。文献进一步研究了电磁流量计的磁场测量精度与提高电磁流量计测量准确性的关系,为更深入地研究电磁流量计的工作原理提供了实践基础。文献通过一系列典型流动状态下的实验证明,可以从数据层面验证原先磁场设计的各个参数是否合理,包括磁轭和极靴的大小和现状等,分析了各部分对磁场的影响及新的设计思路,为研究稳定的电磁流量计提供了经验。文献介绍了一种能够检测电导率更低流体介质的电磁流量计,其设计原理是利用不同频率下的交流励磁线圈提高滤波去噪过程中准确性和效率,利用不同频率下信息之间的互补性实现对应随机噪声的有效抑制,从而能够对管道内电导率更低的流动对象进行检测和识别。文献进一步研究了低电导率流体的测量和稳定性问题,提出了改变电磁流量计转换电路的新设计方案。 文献从电路的选通、滤波、模数转换和控制方面进行了一系列测试和一般性比较分析。
然而,疏浚作业工程中电场流量计测量条件更加复杂,由于管道内固相含率是变化的,因此管道内每个截面含有的流体的电导率也是快变的,这种变化必然产生附加磁场,导致实际磁场是变化的。这样将无法满足电场流量计测量的基本要求,如果使用法拉第电磁感应定律进行计算必然产生误差。
本文面向疏浚工程的具体应用条件,使用电磁流量计和船上射线源密度计进行组合测量,从而得出更加准确的磁场强度,以解决已有流速方法无法准确计算磁电转换效应导致流速计算不准确的问题。 |