影響電磁流量計(jì)量表測量的三大因素
摘要:影響電磁流量計(jì)量表測量的三大因素資訊由優(yōu)秀的流量計(jì)、流量儀生產(chǎn)報價廠家為您提供。一、 流速分布對測量的影響 由流體力學(xué)知道,液體在管道內(nèi)流動時,管道橫截面上各點(diǎn)的流速是不相等的,但不管是層流還是紊流,經(jīng)一定距離的直管段后,流速分速即可成為軸對稱。更多的流量計(jì)廠家選型號價格報價歡迎您來電咨詢,下面是影響電磁流量計(jì)量表測量的三大因素文章詳情。
一、流速分布對測量的影響
由流體力學(xué)知道,液體在管道內(nèi)流動時,管道橫截面上各點(diǎn)的流速是不相等的,但不管是層流還是紊流,經(jīng)一定距離的直管段后,流速分速即可成為軸對稱分布,管道橫截面上各點(diǎn)的流速,僅是該點(diǎn)至管道中心距離的函數(shù),流速在管軸中心處為zui大,在管壁處為零。
只要流速分布相對電磁流量計(jì)測量管中心軸為對稱的,則在電極上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小與各點(diǎn)的流速分布狀態(tài)無關(guān),而只是與被測液體的平均流速成正比。因此,流速分布為軸對稱是均勻磁場型電磁流量計(jì)必須滿足的工作條件之一。
假如流速分布相對管中心軸為非對稱時,雖然總的流量相同,但在電極附近感應(yīng)電動勢大,所以測得的信號比實(shí)際流量值大;相反,在與電極成90°的地方感應(yīng)電動勢小,所得的信號比實(shí)際流量值小,造成測量誤差。因此,為了使流速分布相對測量管中心軸為對稱的,變送器前加直管段是必要的。
二、磁場邊緣效應(yīng)對測量的影響
假定磁場分布無限長,那磁場邊緣效應(yīng)的影響可以忽略不計(jì)。事實(shí)上這一假定對實(shí)際流量計(jì)難以做到。下面討論這種邊緣效應(yīng)對儀表性能的影響。
假定管壁是絕緣的,磁場線圈長度為2L,測量管半徑為D/2,電極A和B在磁場中部,磁感應(yīng)強(qiáng)度B平行于x軸。磁場中間一段,即電極附近大致是均勻的,兩端則逐漸減弱,形成不均勻的邊緣,zui后下降為零。這樣,使得液體內(nèi)部電場E也不均勻,結(jié)果在y-z平面內(nèi)將產(chǎn)生渦電流。由渦電流所產(chǎn)生的二次磁通反過來改變磁場邊緣部分的工作磁通,使磁場的均勻性進(jìn)一步遭到破壞。這時,在電極上測得的感應(yīng)電動勢與無限長磁場下的感應(yīng)電動勢大小不一樣,因此產(chǎn)生了誤差。
假設(shè)磁場軸向長度為有限長時,電磁流量計(jì)電極A和B間產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為UAB;磁場軸向長度為無限長時,電極間的感應(yīng)電動勢為BvD,用S表示他們的比值,即
UAB
S =-------
BvD
顯然,希望S值越接近于1越好。也就是說,希望有現(xiàn)場的磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與無限長的磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢接近,這時流量信號的損失zui小。
假如管壁是導(dǎo)電的,磁場邊緣效應(yīng)應(yīng)更加明顯,從而導(dǎo)致電極上感應(yīng)電動勢的損失增加,所以管壁通常要涂上絕緣層。假如介質(zhì)的電導(dǎo)率極高,磁場邊緣區(qū)將產(chǎn)生很大的渦電流,引起一次磁通,使工作磁場邊緣區(qū)域兩側(cè)的磁場分別被削弱和增強(qiáng)。所以測電導(dǎo)率高的介質(zhì)不宜用交流勵磁,而應(yīng)用直流激磁。若被測介質(zhì)中含有導(dǎo)磁性物質(zhì),磁場邊緣效應(yīng)就更復(fù)雜。由于導(dǎo)磁物質(zhì)的存在,使磁場發(fā)生嚴(yán)重畸變,造成測量的非線性。
三、被測介質(zhì)電導(dǎo)率對測量的影響
目前,電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗已有所提高,測量導(dǎo)電性液體時,一般不會因介質(zhì)電導(dǎo)率稍有變化而引起誤差,但對于一定的轉(zhuǎn)換器輸入阻抗,被測介質(zhì)的電導(dǎo)率有一個下限值,不能低于該下限值。
被測介質(zhì)的電導(dǎo)率太大也是不允許的。例如當(dāng)電導(dǎo)率超過10-1(S/cm)左右時,就會降低流量信號,改變指示值,即指示流量值小于實(shí)際流量值。這是因?yàn)樵陔姶帕髁孔兯推髦校艌鰹橛邢揲L,被測得導(dǎo)電液體只有流過有限磁場時,才能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。所以,代表流量信號的感應(yīng)電動勢是磁場部分的導(dǎo)電液體切割磁力線的結(jié)果,磁場兩端以外的導(dǎo)電液體沒有做出任何貢獻(xiàn)。相反,由于他們也是和兩個電極連通的,故也就構(gòu)成了一部分外電路。當(dāng)變送器與轉(zhuǎn)換器連接在一起時,這部分外電路就與轉(zhuǎn)換器輸入阻抗相并聯(lián)而成為變送器的負(fù)載。當(dāng)被測介質(zhì)的電導(dǎo)率很大時,外電路的電阻較小,這時不管轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗有多高,并聯(lián)的結(jié)果將取決于這部分液體外電路,從而減小變送器與轉(zhuǎn)換器之間的傳輸精度。
所以,對一個電磁流量計(jì)來說,測量不受介質(zhì)電導(dǎo)率影響是有一定范圍的,被測介質(zhì)電導(dǎo)率既不能太大,也不能太小。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,轉(zhuǎn)換器輸入阻抗的提高,必將可以降低被測介質(zhì)電導(dǎo)率的下限。
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