(一)测量原理根据法拉*电磁感应定律,当一导体在磁场中运动切割磁力线时,在导体的两端即产生感生电势e,其方向由右手定则确定,其大小与磁场的磁感应强度B,导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比,如果B, L,u三者互相垂直,则e=Blu (3-35)与此相仿.如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极(图3—17)则可以证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间也特产生感生电动势:e=BD (3-36)式中,为管道截面上的平均流速.由此可得管道的体积流量为:
qv=πDUˉ= (3-37)由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应强度B成反比.这就是电磁流量计的测量原理.需要说明的是,要使式(3—37)严格成立,必须使测量条件满足下列假定:①磁场是均匀分布的恒定磁场;②被测流体的流速轴对称分;
③被测液体是非磁性的;④被测液体的电导率均匀且各向同性。1-磁较;2-电极;3-管道
低频方波励磁
直流励磁方式和交流励滋方式各有优缺点,为了充分发挥它们的优点,尽量避免它们的缺点,70年代以来,人们开始采用低频方波励磁方式.它的励磁电流波形,其频率通常为工频的1/4-l/10.
在半个周期内,磁场是恒稳的直流磁场,它具有直流励磁的特点,受电磁干扰影响很小.从整个时间过程看,方波信号又是一个交变的信号,所以它能克服直流励滋易产生的较化现象.因此,低频方波励磁是一种比较好的励磁方式,目前已在电磁流量计上广泛的应用.概括一下,电磁流量计具有如下几个优点:
①电磁流量计能避免交流磁场的正交电磁干扰;
②电磁流量计消除由分布电容引起的工频干扰;
③电磁流量计抑制交流磁场在管壁和流体内部引起的电涡流;
④电磁流量计排除直流励磁的较化现象.
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