静水拖曳法电磁流速仪校准方法

郭泽宇, 刘 源, 胡鹤鸣, 谢代梁

(1. 中国计量大学,浙江 杭州 310018; 2.中国计量科学研究院, 北京 100029)

1 引 言

水流速是流体实验室、现场流动观测中的一个重要量值,通常采用机械、超声时差、超声多普勒、电磁等原理的流速仪对其进行测量[1～3]。其中,电磁流速仪是基于法拉第电磁感应原理的流速测试设备,其迎水面积小,无可动部件,不易被水草缠绕[4],可适用于多种流体环境。电磁流速仪可进行三维流速的测量,在复杂水流环境测量中较有优势,王连接等[5]将其用于连续弯道水流结构特性的测量中。电磁流速仪的测量准确度受到很多现场因素的影响，张小章[6]研究了电磁流速仪在管道中应用时的附加误差问题,发现由于权函数变化和管道流速分布差异,管径大小不同时流速测量结果存在明显差异。Leeungculsatien T等[7]研究了通过多对平行装置电极间感应电动势,求解管道内流速分层的方法。电磁流速仪用于现场长期流速监测时,探头上可能附着微生物,Aubrey D G等[8]观察了流速仪为期2月的测量数据,发现微生物附着造成了灵敏度的大幅降低。

利用现场比测实验和实验室静水拖曳法校准可以对流速仪的测量准确度进行评价,其中实验法比测可更为精准地对仪器本身的特性进行评定;现场比测可以对仪器在现场实际应用中的性能优劣进行比较。MacVicar B J等[9]在自然河道进行了电磁流速仪和声学多普勒流速仪的比测,两者数据符合良好,差异约为20～30 mm/s。宁丽娟等[10]进行的电磁流速仪和转子流速仪的比测实验表明,两者的差异小于5%。……