流量測量的目的和意義 流量與電磁感應法的流量測量 電磁感應法的流量測量 電磁流量計的特點 電磁流量計的測量原理和理論 電磁流量計的組成 法拉電磁感應定律 電磁流量傳感器的工作原理 流體的定義和連續介質的形態 壓縮性與膨脹性對電磁流量計測量的影響 表面張力對流量測量帶來的影響 液體的電性質在電磁流量計測量時的表現 電磁流量計權重函數的物理意義 電磁流量計權重函數的實際應用 流速分布對電磁流量計的影響 磁場邊緣效應對測量的影響一渦電流的產生 磁場在管軸線方向有限長情況下的靈敏度 電磁流量傳感器的基本結構 電磁流量計勵磁方式及其特點 電磁流量計勵磁線圈的形狀 電磁流量傳感器的磁路分析 電磁流量計電磁場的能量損耗 電磁流量傳感器磁路參數設計方法

 電磁流量傳感器磁路參數設計方法

    傳感器磁路設計是對已知測量管的通徑和的磁路形狀在設定流速(通常按1m/s)下,求出能夠產生感應電動勢所需要的勵磁線圈的匝數和勵磁電流,粗略計算功率損失與相位移(或者線圈電感形成的時間常數),以及選擇合適的鐵芯磁性材料和線圈線徑。
    由于傳感器磁路的空氣隙較長、漏磁較大,存在渦流損失、磁滯損失以及磁場有限長度等諸多影響因素,因此電磁流量傳感器的磁路計算要比一般變壓器、繼電器等電工計算要復雜困難得多。所以,傳感器的磁路設計往往是在許多簡化的條件下,運用粗略的公式作近似計算,后還通過實際流量試驗校正給子修正。
    傳感器磁路計算的簡化條件是:
    (1)忽略磁滯損失和渦流損失這些復雜因素的影響,避免復數運算;
    (2)導磁材料的相對磁導率是空氣的數百倍甚至更高,所以可以忽略鐵芯或磁軛的磁阻,把氣隙的磁阻作為整個磁路的磁阻;
    (3)忽略線圈的形狀和外部尺寸的影響,用兩個平面平行線圈的磁路來模擬等長的磁路氣隙.按均勻磁場計算磁路參數。計算結果與實際情況之間的偏差由標定系數予以修止。
由電磁流量計的工作原理(式2一2, E = BDv可以計算工作磁場的磁感應強度B (3-12)

由式(3-12)可知:對于相同的平均流速,要得到同樣的感應電動勢,則傳感器口徑越大,所需要磁場的磁感應強度越低。對于口徑的傳感器,要增大感應電動勢E.,磁感應強度B應該成比例的增大。實際計算中多數是已知傳感器公稱通徑D來設計傳感器的。流量的范圍非常大(可以是幾升每小時,也可能是數十萬立方米每小時),平均流速的范圍相對要窄得多(高流速不過十數米每秒)。因此,我們先設定一個傳感器在單位平均流速不過十數米每秒)。因此,我們先設定一個傳感器在單位平均流速v下,產生感應電動勢E的比值,即流速感應電勢的比E/v,譬如v=lm/s。然后,將設計的傳感器公稱通徑D代入(3一12)式.就可求出傳感器工作磁場的磁感應強度B. E/V值的人小取決于轉換器的靈敏度和處理噪聲能力。E/V的大小隨著儀表的發展逐漸下降。現代交流勵磁,一般取1mV有效值;對低頻矩形波勵磁,一般取0.2一1mV.隨著電子元器件、集成電路性能的提高和單片計算機技術的發展,低功耗和二線制儀表以及特殊情況甚至可取0.1mV以下。


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