摘要(yào):在電(diàn)磁(cí)流量計(jì) 中,适配器用于連接傳感器部(bù)分和(hé)變送器部(bù)分。在一(yī)體式電(diàn)磁流量計(jì)中,由于電(diàn)磁流量計(jì)的變送器部分(fèn)比較(jiào)重,在(zài)運輸(shū)過程中或者管(guǎn)道發(fā)生(shēng)振動的(de)時候,要求(qiú)适配(pèi)器能(néng)夠抵抗此(cǐ)時振動所産生(shēng)的應力。适(shì)配器(qì)的結構(gòu)形式直接影響了應力(lì)的分布,選(xuǎn)擇适(shì)當的(de)适配器結構,能夠極大地降低應(yīng)力的分(fèn)布,從(cóng)而降低适(shì)配器斷裂的風(fēng)險。
　　電磁流(liú)量計是根(gēn)據(jù)法(fǎ)拉第(dì)電磁感應定律制成(chéng)的--種測量(liàng)導電性液(yè)體體(tǐ)積的儀表,由(yóu)于(yú)具有無壓(yā)損、可以測量較寬的(de)流量(liàng)範圍、測量(liàng)液體(tǐ)與(yǔ)溫度無(wú)關以及(jí)成本比(bǐ)較低的優勢，所(suǒ)以現在已(yǐ)經被(bèi)廣泛用于(yú)各種(zhǒng)行業。從安(ān)裝形(xíng)式看(kàn),電磁(cí)流量(liàng)計主(zhǔ)要分(fèn)爲遠(yuǎn)程式電(diàn)磁流量(liàng)計和一體式電磁流量計(jì)。其中(zhōng)對于極其惡劣(liè)的工(gōng)況，比(bǐ)如高腐蝕和高溫的環境(jìng),客戶(hù)一般(bān)定(dìng)制一體(tǐ)式不(bú)鏽.鋼電磁流量(liàng)計。但是一體式(shì)不鏽(xiù)鋼(gāng)電磁流(liú)量計(jì)的變(biàn)送器外殼材料(liào)也采(cǎi)用不鏽鋼(gāng),所以變送(sòng)器比(bǐ)較重(zhòng),在運輸(shū)過(guò)程中或者(zhě)管(guǎn)道發生(shēng)振(zhèn)動(dòng)的(de)時(shí)候，會(huì)導緻(zhì)變送器與(yǔ)傳感器的(de)連接(jiē)部分(fèn)的(de)應(yīng)力較(jiào)大,如果應(yīng)力大(dà)于材(cái)料的屈服(fú)應力，極有(yǒu)可能會導緻變(biàn)送器(qì)和傳(chuán)感(gǎn)器的連接部(bù)分發生斷(duàn)裂。流量計的結(jié)構抗振性由多(duō)方面因素(sù)決定,其中(zhōng)一個(gè)重要的因素就是适(shì)配器的(de)結構，不(bú)同的适配器結(jié)構會(huì)産生不同的應力(lì)效果。
一、電磁(cí)流量計适(shì)配器結構(gòu)分析(xī)
　　電磁流量計主(zhǔ)要由(yóu)傳(chuán)感器和(hé)變送器組成,傳(chuán)感器的外殼通(tōng)常采用碳鋼或(huò)者不(bú)鏽鋼材料，也有部分廠家(jiā)采用了鋁合金(jīn)材料，在這裏我(wǒ)們隻(zhī)針對(duì)于不(bú)鏽鋼材料的外(wài)殼進行分析。從(cóng)安裝形式看,電磁流量計分爲遠程式安(ān)裝和(hé)一體式結構安(ān)裝,一(yī)體(tǐ)式的電(diàn)磁流量計的變送器(qì)直接安裝(zhuāng)在傳感器上，那(nà)麽适(shì)配器具體(tǐ)是指用(yòng)于連接傳感(gǎn)器和變送(sòng)器的部分(fèn)。一般(bān)适配器是焊接(jiē)到傳感(gǎn)器的外(wài)殼上(shàng),适(shì)配器與(yǔ)傳感器外殼的(de)連接結構大多分爲兩種,一種(zhǒng)爲圓形結構,一(yī)種爲長方形結構。在市面上常見的幾種國際品牌的(de)電(diàn)磁流(liú)量計中,西門子電磁流量計爲圓形的(de)适配器(qì),科隆(lóng)電(diàn)磁流量(liàng)計爲(wèi)圓形(xíng)的适(shì)配器，羅斯蒙特電磁流量計爲圓形結(jié)構的适(shì)配器和長(zhǎng)方形結構的适配器(qì)。
二、電磁(cí)流量計(jì)适配(pèi)器結構比(bǐ)較
　　下面(miàn)通過ansys(有(yǒu)限元(yuán)分析(xī)軟件)仿(páng)真程序來去(qù)驗證在(zài)同等(děng)的(de)情況下哪一.種形狀産生的應(yīng)力更小。由(yóu)于在驗證的時候所(suǒ)采用的變送器和傳感器(qì)外殼(ké)一緻(zhì),所(suǒ)以在仿真模(mó)型的處理上,不用對整個(gè)電磁(cí)流量計進(jìn)行處理，隻(zhī)需要(yào)對局部進行仿真驗(yàn).證。由(yóu)于電(diàn)磁流(liú)量計所應(yīng)用的區域(yù)位于(yú)具有較低振動(dòng)的管道,所以在(zài)測試電磁(cí)流量(liàng)計的(de)時候(hòu)，基于(yú)iec61298-3-2008國際電工委(wěi)員(yuán)會标準規(guī)範，選(xuǎn)擇了2g的正弦掃(sǎo)頻振(zhèn)動，其基本(běn)要求(qiú)如下:掃頻(pín)頻率範圍爲10-57.5hz,正弦掃頻振(zhèn)動,最(zuì)大振幅0.15mm,掃頻速(sù)度0.5oct/min;掃頻頻率範(fàn)圍(wéi)爲57.5-1000hz,正弦(xián)掃頻(pín)振動,最大峰值加速度(dù)爲2g,掃頻(pín)速度0.5oct/min。仿(páng)真程序(xù)步驟如(rú)下:
第一(yī),模型建立，利用(yòng)三維軟件proe所建(jiàn)立的三維(wéi)模型導入到ansysworkebench(協同仿(páng)真平台)中,模型(xíng)建(jiàn)立的時候僅僅選擇傳感器的中(zhōng)間部分外(wài)殼和(hé)适配(pèi)器。
第(dì)二，靜(jìng)應力分析(xī),用于分析(xī)僅僅(jǐn)施加重力加速度時的應(yīng)力分(fèn)布。
第三,模(mó)态分(fèn)析,用于查找共(gòng)振的(de)各個頻率(lǜ)以及共振的模态。
第四,諧(xié)響應(yīng)分析,用于分析(xī)在共振情況下(xià)的(de)應力分布情(qíng)況,判(pàn)定出最(zuì)惡(è)劣的振動方向(xiàng)。
　　圓形的(de)适(shì)配器(qì)是焊接(jiē)到傳感(gǎn)器外殼(ké)上的，在(zài)這裏隻是截取(qǔ)部分外(wài)殼(ké)進行分析(xī),選擇了适(shì)配器與傳感器外(wài)殼的連(lián)接區(qū)域,在共振的時(shí)候，其(qí)應力最大(dà)，最大(dà)應力爲327mpa。長(zhǎng)方形的适配器(qì)同樣也是焊接(jiē)到傳(chuán)感(gǎn)器外(wài)殼(ké)上,所分析(xī)的部(bù)分同(tóng)圓形的适(shì)配器是(shì):一緻的(de)，在共(gòng)振(zhèn)的時候(hòu),應力(lì)最大，其最大應力(lì)爲(wèi)1700mpa,最大應力産生在長方形(xíng)的角(jiǎo)上，極(jí)其容易發生應(yīng)力集中。
　　對于共(gòng)振頻率的(de)分析(xī)，由于(yú)其選擇模型的(de)部分(fèn)隻爲(wèi)局部模(mó)型(xíng)，所以(yǐ)仿真的共(gòng)振頻(pín)率是與實(shí)際不(bú)完全符合的，但是其趨勢一緻(zhì)。圓形适配(pèi)器結(jié)構最(zuì)大(dà)應力對(duì)應的共振(zhèn)頻率爲287.3hz，長(zhǎng)方(fāng)形(xíng)适配(pèi)器結(jié)構最大應力對(duì)應的共振(zhèn)頻率爲70.2hz。
三、結語(yǔ)
　　通過(guò).上面(miàn)的ansys仿(páng)真分析(xī),在(zài)同等(děng)情況(kuàng)下,适配器(qì)形狀(zhuàng)對于應力(lì)的分布有着很大的影(yǐng)響(xiǎng)，圓形(xíng)的适(shì)配(pèi)器在應(yīng)力分布.上更加(jiā)均勻，同(tóng)時也不(bú)容易産生應力(lì)集中,應力(lì)的峰(fēng)值也比較(jiào)小。此(cǐ)外,圓形的适配(pèi)器.的共振(zhèn)頻率(lǜ)遠遠(yuǎn)高于方(fāng)形(xíng)的适(shì)配器(qì)結構，說明圓(yuán)形的适(shì)配器的結(jié)構更(gèng)加不(bú)容易發生(shēng)共振(zhèn)。綜上所述,在發生沖擊的時候(hòu),圓形适配器的結構抵抗(kàng)沖(chòng)擊性會(huì)更強(qiáng)，破裂(liè)風(fēng)險會(huì)更(gèng)低，所(suǒ)以在設計适配(pèi)器的時候(hòu)，在不(bú)影響其他方(fāng)面的情況下(xià),建議采用圓形的适配器結構(gòu)，避免(miǎn)選(xuǎn)擇(zé)長方形或者(zhě)方形的(de)适配器。

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