Optimalizace magnetického pole čidla indukčního průtokoměru Rosický Jakub TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF CZ.1.07/2.2.00/07.0247, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR
Body zpracování bakalářské práce Teorie elektromagnetických průtokoměrů, matematické metody FEM a Comsol Multiphysics Simulace magnetického pole elektromagnetického průtokoměru EESA DN 80 (Comsol) Porovnání simulace a reálného modelu
Teorie elektromagnetických průtokoměrů Faradayův indukční zákon Lorentzovy síly F m q( v B) F e qe Schéma elektromagnetického průtokoměru U v B D
Příprava a simulace průtokoměrů v programu Comsol 1. Vytvoření geometrie modelu (3D Cad model) 2. Nastavení vlastností oblastí a okrajových podmínek 3. Zasíťování modelu (mesh) 4. Výpočet modelu 5. Zpracování výsledného modelu
Modely simulací Vliv svorníků na magnetické pole Vliv modifikovaných cívek průtokoměru Vliv modifikovaných svorníků na cívky
Výpočet výsledného napětí U B U ( v B) dl A
Výsledky vlivu svorníku na magnetické pole
Řez průtokoměrem DN 80 se svorníkem μ=1 se zobrazeným magnetickým polem
Optimalizace magnetického pole čidla indukčního průtokoměru Zobrazení indukčních čar se svorníkem o μ=1
Zobrazení indukčních čar se svorníkem o μ=5000
Modifikované cívky průtokoměru Rozdíl v podélné šířce šířky: 45 mm, 55 mm, 68 mm a 80 mm přidány do porovnání: zakrytý model a cívka pro DN 40
Hodnoty modifikovaných cívek Typ B D [mwb m -1 ] v [m s -1 ] U [mv] š. 45 mm 0,132 12 1,588 š. 55 mm 0,159 12 1,905 š. 68 mm 0,178 12 2,136 š. 80 mm 0,174 12 2,089 š. 55 mm z 0,158 12 1,894 DN 40 0,058 12 0,691
Modifikované svorníky na cívky Šířka svorníků: 11 mm, 21 mm a 28 mm Pro cívky 55 mm, 68 mm a 80 mm Celkově 9 modelů
Grafy pro modifikované svorníky na cívky Závislost B na ose z ležící na spojnici pro cívku 55 mm Závislost B na ose z ležící na spojnici pro cívku 68 mm
Graf pro modifikované svorníky na cívky Závislost B na ose z ležící na spojnici pro cívku 80 mm
Porovnání reálných modelů se simulacemi Porovnávané modely: model bez svorníku model se svorníkem model se svorníkem a krytem V modelech použity cívky o šířce 55 mm a svorníky 21 mm
Porovnání modelu bez svorníku Závislost B na ose z ležící na spojnici bez svorníku - simulace Závislost B na ose z ležící na spojnici bez svorníku - reálný
Rozložené magnetické pole v rovině symetrie průtokoměru bez svorníku
Porovnání modelu se svorníkem Závislost B na ose z ležící na spojnici se svorníky - simulace Závislost B na ose z ležící na spojnici se svorníky - reálný
Porovnání modelu se svorníkem a krytem Závislost B na ose z ležící na spojnici se svorníky a krytem - simulace Závislost B na ose z ležící na spojnici se svorníky a krytem - reálný
Závěr Největší napětí U při cívce 68 mm a svorníku 28 mm Reálný model: cívky o šířce 55 mm se svorníkem 21 mm Při porovnání simulací s reálným modelem se maximální hodnoty v grafech lišily přibližně o 2 10-4 T (10%) Měření prokázalo, že model byl vytvořen ve shodě s realitou.
Děkuji Vám za pozornost