高溫水流量表是高精度、高可靠流量?jī)x表，采用法拉*電磁感應(yīng)定律設(shè)計(jì)而成，傳感器主要組成部分是：測(cè)量管、電*、勵(lì)磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。流量計(jì)主要用于測(cè)量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量。包括酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕性的液體。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門及市政管理，水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計(jì)量。
為了降低彎管對(duì)于測(cè)量流體的影響，除了增加儀表前直管段之外，用戶還可以從安裝方式上設(shè)法降低影響的方法。文獻(xiàn)曾報(bào)道電磁流量傳感器電*軸線與鄰近彎管平面成45°傾斜安裝可以減少?gòu)澒苡绊?。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)B7554“解說部分”列有電*軸線與彎管平面垂直、平行、成45°三種安裝方式，在不同長(zhǎng)度直管下的測(cè)量誤差范圍，也說明這一效果。
2000年上海原水公司擬在已建成的某泵站加裝DN2200高溫水流量表，但彎管下游安裝位置的前直管長(zhǎng)度明顯不符合規(guī)定中5D10D(D為管徑，下同)的要求，此時(shí)，影響測(cè)量誤差有多大呢?由于受條件限制無法在現(xiàn)場(chǎng)用經(jīng)典的測(cè)量方法(如流速計(jì)流速面積法)作比對(duì)試驗(yàn)，以估計(jì)彎管影響附加誤差值。并且使用方必須在訂購(gòu)之前就要知道附加誤差估計(jì)值，以決定設(shè)計(jì)方案。筆者按相似原理以較小口徑高溫水流量表在實(shí)驗(yàn)室模擬現(xiàn)場(chǎng)條件作試驗(yàn)。試驗(yàn)證明45°安裝可減小彎管影響，并求得該個(gè)案安裝條件下傳統(tǒng)安裝方式的影響值。
2、彎管下游流速分布影響
流體流過彎管由于離心力作用，靠外壁產(chǎn)生擴(kuò)散效應(yīng)，內(nèi)壁產(chǎn)生收縮效應(yīng)，由此產(chǎn)生橫向流動(dòng)的二次流，引起下游產(chǎn)生速度分布畸變，如圖1所示。圖1中，右邊垂直剖面彎管外緣流速較快，水平剖面呈雙峰值流速分布。隨著液流離開彎管距離增加，畸變會(huì)趨于緩和。
當(dāng)前絕大部分電磁流量傳感器是非均勻磁場(chǎng)分布結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。非均勻磁場(chǎng)理論認(rèn)為包含電*的測(cè)量管橫截平面區(qū)域內(nèi)，各微小液體體積元切割磁力線對(duì)電*間信號(hào)“所起作用”各異，因此不是均勻地而是按“所起作用”非均勻地設(shè)計(jì)各點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度，使在理想條件下流速分布畸變不會(huì)影響流量測(cè)量值。然而實(shí)際儀表還是受到一些影響。
圖2所示是日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所附彎管下游三種安裝方式不同直管長(zhǎng)度的誤差范圍。

3、實(shí)驗(yàn)實(shí)流
實(shí)驗(yàn)是在上海光華·愛而美特儀器有限公司稱重法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行。裝置的不確定度為0 011%，試驗(yàn)儀表是DN100的IFM4080K型，按現(xiàn)場(chǎng)幾何尺寸比例縮小設(shè)置管道，如圖3所示夾裝到流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上校驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。圖中“正常安裝”即按前置直管段長(zhǎng)度大于等于10D，后置直管段長(zhǎng)度大于等于5D安裝，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)即為參比值。高溫水流量表滿度流量為150m3/h，實(shí)驗(yàn)流速范圍0 325 3m/s，共做了5個(gè)流量點(diǎn)。

圖3　安裝尺寸和電*位置

圖4　各種安裝誤差

4、結(jié)論
1)在本試驗(yàn)安裝條件下，流量傳感器電*軸在A=90°位置時(shí)*大誤差為-1 2%，A=0°位置時(shí)為+1 6%，A=45°位置時(shí)為0 5%;與正常安裝條件即參比值相比，*大附加誤差在A=90°時(shí)為-1 2%，A=0°時(shí)為+1 65%，A=45°時(shí)為+0 65%。
2)實(shí)驗(yàn)證明電*軸線45°安裝比傳統(tǒng)水平安裝(A=0°)受彎管流動(dòng)擾動(dòng)影響有很大改善。
3)高溫水流量表的傳感器在彎管下游即使有足夠長(zhǎng)(5D)的直管段，亦應(yīng)按“45°安裝”，作為減小彎管撓流影響，降低附加誤差的措施。