流量测量的目的和意义 流量与电磁感应法的流量测量 电磁感应法的流量测量 电磁流量计的特点 电磁流量计的测量原理和理论 电磁流量计的组成 法拉电磁感应定律 电磁流量传感器的工作原理 流体的定义和连续介质的形态 压缩性与膨胀性对电磁流量计测量的影响 表面张力对流量测量带来的影响 液体的电性质在电磁流量计测量时的表现 电磁流量计权重函数的物理意义 电磁流量计权重函数的实际应用 流速分布对电磁流量计的影响 磁场边缘效应对测量的影响一涡电流的产生 磁场在管轴线方向有限长情况下的灵敏度 电磁流量传感器的基本结构 电磁流量计励磁方式及其特点 电磁流量计励磁线圈的形状 电磁流量传感器的磁路分析 电磁流量计电磁场的能量损耗 电磁流量传感器磁路参数设计方法

 电磁流量传感器磁路参数设计方法

    传感器磁路设计是对已知测量管的通径和的磁路形状在设定流速(通常按1m/s)下,求出能够产生感应电动势所需要的励磁线圈的匝数和励磁电流,粗略计算功率损失与相位移(或者线圈电感形成的时间常数),以及选择合适的铁芯磁性材料和线圈线径。
    由于传感器磁路的空气隙较长、漏磁较大,存在涡流损失、磁滞损失以及磁场有限长度等诸多影响因素,因此电磁流量传感器的磁路计算要比一般变压器、继电器等电工计算要复杂困难得多。所以,传感器的磁路设计往往是在许多简化的条件下,运用粗略的公式作近似计算,后还通过实际流量试验校正给子修正。
    传感器磁路计算的简化条件是:
    (1)忽略磁滞损失和涡流损失这些复杂因素的影响,避免复数运算;
    (2)导磁材料的相对磁导率是空气的数百倍甚至更高,所以可以忽略铁芯或磁軛的磁阻,把气隙的磁阻作为整个磁路的磁阻;
    (3)忽略线圈的形状和外部尺寸的影响,用两个平面平行线圈的磁路来模拟等长的磁路气隙.按均匀磁场计算磁路参数。计算结果与实际情况之间的偏差由标定系数予以修止。
由电磁流量计的工作原理(式2一2, E = BDv可以计算工作磁场的磁感应强度B (3-12)

由式(3-12)可知:对于相同的平均流速,要得到同样的感应电动势,则传感器口径越大,所需要磁场的磁感应强度越低。对于口径的传感器,要增大感应电动势E.,磁感应强度B应该成比例的增大。实际计算中多数是已知传感器公称通径D来设计传感器的。流量的范围非常大(可以是几升每小时,也可能是数十万立方米每小时),平均流速的范围相对要窄得多(高流速不过十数米每秒)。因此,我们先设定一个传感器在单位平均流速不过十数米每秒)。因此,我们先设定一个传感器在单位平均流速v下,产生感应电动势E的比值,即流速感应电势的比E/v,譬如v=lm/s。然后,将设计的传感器公称通径D代入(3一12)式.就可求出传感器工作磁场的磁感应强度B. E/V值的人小取决于转换器的灵敏度和处理噪声能力。E/V的大小随着仪表的发展逐渐下降。现代交流励磁,一般取1mV有效值;对低频矩形波励磁,一般取0.2一1mV.随着电子元器件、集成电路性能的提高和单片计算机技术的发展,低功耗和二线制仪表以及特殊情况甚至可取0.1mV以下。


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