книги из ГПНТБ / Бесконтактный контроль потока жидких металлов

представлены результаты расчета, погрешность тем меньше, чем равномернее распределение скорости по сечению канала, причем погрешность измерений может быть снижена путем увеличения а/т, т. е. ширины канала. Как следует из (5.14), эта погрешность связана с симметричными отклонениями профиля скорости от равномерного распределения. Даже большие асимметричные ис­ кажения профиля скорости не будут вызывать в рассматривае­ мом случае погрешности измерений.

Таким образом, увеличение ширины канала либо применение хорошо проводящих боковых стенок канала позволяет значи­ тельно уменьшить погрешность расходомерного устройства, оп­ ределяющего расход по синхронной частоте: co=«t>o. Из формулы (5.14) следует, что погрешность в случае канала конечной ши-

токозамыкающих шин может привести к появлению дополнитель­ ной погрешности. Так как проводимость шин не равна бесконеч­ ности и шины расположены в рабочем зазоре датчика, при а = а у 0 вторичное поле, даже при равномерном профиле скорости, в зоне движущейся проводящей среды не равно нулю [4]. Это связано с наличием индуцированных в шинах токов. Чем больше отноше­

область жидкого металла. Как уже отмечалось выше, в предель-

дополнительной погрешности. Следовательно, чтобы ослабить ин­

чика. Как следует из сказанного выше, при малой величине от­ носительного зазора датчика 2А/т влияние неравномерности про­ филя скорости по толщине канала незначительно. Задача об оп­ ределении этой погрешности при произвольном зазоре датчика решена аналитически в предположении малых магнитных чисел Рейнольдса и бесконечной ширины канала.

Полагая, что токи в проводящей жидкости распределены в виде плоских слоев, параллельных стенкам канала,'легко полу­

Как и в предыдущем случае, предполагается, что влияние вторич­ ного поля на распределение токов в движущейся проводящей среде пренебрежимо мало. Тогда в правую часть интегрального уравнения (5.16) необходимо вместо A (g) подставить Л с т ( £ ) . Следовательно, для вторичного потенциала на поверхности при­ емного индуктора имеем

ь

Вторичная э.д. с. обратится в нуль на частоте

= 0,1 и m = 0,2. Как показали расчетные данные (рис. 5.3), зави­ симость погрешности от а имеет максимум, положение которого зависит от коэффициента заполнения рабочего зазора датчика движущейся проводящей жидкостью k и формы профиля скоро­ сти. Погрешность стремится к нулю при устремлении а к нулю (плоскопараллельное поле) либо к бесконечности. Резко умень­ шается также погрешность с уменьшением коэффициента запол­ нения к. Последнее связано с выравниванием нормальной компо­ ненты магнитного поля по толщине канала с уменьшением его относительной толщины.

Вторичный векторный потенциал на поверхности приемного индуктора определяется следующим образом:

канала. При Rem ^0,75 для турбулентного течения и Rem^0,3 для ламинарного эта погрешность мало зависит от магнитного числа Реннольдса.

Погрешность при ламинарном течении не превышает 5% при коэффициенте заполнения, равном 0,75. Естественно, что с умень­ шением коэффициента заполнения погрешность уменьшается, при этом зависимость погрешности от a становится менее выражен­ ной. Для турбулентного течения при т = 0,2 погрешность не пре­ вышает 1,6%, а при пг = 0,1 — 1%.

Очевидно, выбором соответствующей геометрии канала и дат­ чика в режиме турбулентного течения можно получить погреш­ ность, не превышающую 1%. На рис. 5.6 приведены расчетные зависимости относительной погрешности от а для бесконечно ши­

дения неизменно по ширине канала и обращается в нуль на гра­

что вторичное поле вне канала и //^-компонента поля всюду равны нулю. Подобный результат имеет место и для неравномер­ ного профиля скорости, если Rem<§Cl [7].

Представим магнитное поле в рабочем зазоре датчика в виде

v=0

Уравнения для компонент индукции магнитного поля имеют

Для областей I и I I I необходимо положить а = А У = 0 . Воспользу­ емся разложением (5.21) и дифференциальными уравнениями (5.22) — (5.24), чтобы получить систему уравнений для Bv .

Таким образом, приравнивая коэффициенты при одинаковых степенях Rem , получим 'Следующую систему уравнений:

для областей I и I I I

Таким образом, при неравномерном профиле скорости в ка- . нале конечной ширины, заполняющем весь рабочий зазор дат- ' чнка, поле вне канала оказывается невозмущенным. Кроме того, поперечная /^-компонента поля равна нулю и в области, занима­ емой каналом.

Следовательно, для нахождения нормальной компоненты ин­