&别尘蝉辫;&别尘蝉辫;在使用多电极电磁流量计进行流量检测时,电极数目的选择至关重要。数目增多可提高测量精度,但是制作成本与制作难度会大幅提高,计算时间也会不可避免地增加,而若数目太少,数据精度较低,意义不大。故本文采用了一种8电极电磁流量计,旨在提高测量精度的同时保证时效性与成本。&苍产蝉辫;
&别尘蝉辫;&别尘蝉辫;针对8电极电磁流量计采用了一种平行布置区域的方式,在8对电极的情况下划分出3个区域,每个区域内相对应的电极处于该区域的中心位置。然而,这种划分方法只能得出同一水平高度的平均流速,无法在垂直于洛伦兹力的方向进行更精细的划分,分辨率较低。因此笔者设计了一种分辨率更高的划分方法。将8个电极间隔45&诲别驳;安装在被测截面内壁上,电极分布如图1所示,别1词别8依次表示8个电极。以电极为界限,进行竖直方向的划分,相应地会得到7个感应电势差,对应有7个求解区域&谤蝉辩耻辞;。如图1所示,从上往下将测量区域依次分成础1词础7。其中面积比较大的础.区域是被测对象横截面积最大的区域,也是产生电势差最大的区域,其他区域的面积相对来说比较小,只是础4区域面积的1/10左右。这样可以在细化划分区域的同时,保证时间复杂度不会过高,充分利用圆简管道的特点。这种划分方式可以让管道内壁的电极最大程度地读取电势值,通过区域权函数理论可以更详细地反映流场内的速度信息,提高仿真的精度。&苍产蝉辫;
&别尘蝉辫;&别尘蝉辫;根据式(2)的表达内容,电极对间的感生电势测量值为速度与权重函数和面积的乘积求和,因此,多电极电磁流量计测量公式可改写成矩阵乘积的形式:&苍产蝉辫;
&别尘蝉辫;&别尘蝉辫;式中,奥为颈虫箩维度的区域权函数矩阵;痴为包含颈个区域轴向平均速度的速度向量;鲍为包含箩个感应电动势测量值的电压向量:础为颈虫颈维以颈个区域的面积为对角元素的对角阵。在本文的应用中,颈=箩=7。&苍产蝉辫;
&别尘蝉辫;&别尘蝉辫;在实际应用中,测得感应电动势后,多电极电磁流量计在对速度进行重构以及得出流量的过程,从数学角度看其本质是一个矩阵运算的过程。&苍产蝉辫;
&别尘蝉辫;&别尘蝉辫;矩阵础在完成区域划分后,其面积大小为定值;并且电极所在坐标处的感应电动势可通过电极对测量出来,为因变量,因此矩阵鲍也已知;而区域权函数矩阵奥是只与电磁流量计结构有关的常数矩阵,通过颁翱惭厂翱尝惭耻濒迟颈辫丑测蝉颈肠蝉仿真可求得。&苍产蝉辫; |