摘要：本文對插(chā)入式電磁流量(liang)計 靠近管道壁(bi)面時的工作磁(ci)場分布情況進(jin)行了計算。分别(bié)對👣磁性壁面和(he)非磁性壁面情(qing)況進行了比較(jiao),說明磁💃性管道(dao)壁面對👌流量測(ce)量結果的影響(xiǎng)。同時,給出了一(yi)種修正的方法(fa)和✊有關的修正(zheng)曲線。
一、引言
　　流(liu)動的電磁感應(ying)的工作原理是(shi)當導電流體(如(rú)水)流經由儀表(biao)😍傳感器的工作(zuo)磁場時，由于切(qiē)割磁力線會産(chǎn)生感應電動勢(shì)。利用适當的電(dian)極檢出這一信(xin)号即可測得流(liú)體的🥵流速或流(liú)量。常規的電磁(cí)流量計 是管道(dao)式的。另一種形(xíng)式是插入式的(de),它實際上是測(ce)量插杆⭕探頭處(chu)的流速，稱爲電(diàn)磁流速儀或插(chā)入‼️式電磁流量(liang)計，該種儀表㊙️除(chú)作爲測速外;還(hái)可以用于大管(guǎn)道的流量測量(liàng)。此時，它不但可(ke)在線裝拆，而🔴且(qiě)在價格.上也較(jiao)便宜，是一種很(hěn)有競争力的流(liu)量儀表。
　　電磁流(liu)速儀自1917年美國(guó)人申請專利以(yi)來，已受到人們(men)的廣泛注意和(he)研究，其中包括(kuo)利用它測量管(guǎn)道中流體的流(liú)量。但考慮了管(guan)壁影響的插入(rù)式電磁流量計(jì)三維理論模型(xíng)，其測量結果将(jiang)因管壁的電或(huo)磁性質不同而(ér)産生誤差。本文(wén)将在此基礎上(shang)，進一步研究某(mǒu)種設計的插入(rù)式電磁流量計(jì)工作磁場在探(tàn)頭靠近管壁時(shi)的詳細分布，并(bìng)提出一種可用(yong)于修正由于磁(cí)場受幹擾引起(qǐ)測量誤差的方(fāng)法。
二、插人式電(diàn)磁流計工作磁(ci)場的求解
　　圖1中(zhong)，插入式電磁流(liú)量計探頭的端(duān)部裝有一對電(dian)極，内部裝🌍有一(yi)勵磁線圈，在它(tā)的周圍産生工(gōng)作磁場。爲研究(jiū)磁場🏃🏻的詳細分(fèn)布狀況，先考慮(lü)單匝線圖📐。設其(qí)半徑爲α1,裝在離(li)端部Z。處，流過的(de)電流爲I,流體中(zhong)的磁介質常數(shu)爲μ。采用矢量勢(shì)的表示法有:


長(zhǎng)度,r1爲它的内半(ban)徑,r2爲外半徑。
　　如(rú)圖1所示的插入(rù)式電磁流量計(jì),當考慮來流速(su)度♍爲🈲X方向,電極(jí)安裝在探頭端(duān)部沿Y方向,則對(dui)信号作貢獻的(de)磁場主要是Z方(fāng)向。爲此,我們計(ji)算了磁性和非(fēi)磁性壁面下工(gōng)作磁🍉場Bz分量的(de)分布🌈情況見圖(tú)3和圖4(因對稱隻(zhi)給出一💋半空間(jian))。
三、讨論
　　從圖3.4可(kě)看到,靠近電磁(cí)流量計的壁面(miàn)分别爲磁性🧡和(hé)非磁🔴性📧時,工作(zuò)磁場的分布差(chà)異明顯。對非磁(cí)性壁面♊,其分✏️布(bu)相當于探頭在(zài)無限大均勻介(jiè)質當中;而當壁(bì)面是磁性時,由(you)于探頭内線圈(quan)産生的磁場引(yin)起壁面的磁化(hua),加強了探頭附(fu)近的磁🔴感強度(dù),相🧑🏾‍🤝‍🧑🏼當于線圈與(yǔ)它對壁面的像(xiàng)共同産生的磁(ci)場。由于這--變化(hua),使探頭的測量(liàng)産生誤差。隻有(yǒu)當探頭的端部(bù).與壁面的距離(lí)大于4倍📧的插杆(gan)半徑時，壁面對(duì)測🥵量讀數産生(shēng)的誤差才可能(neng)小于1%。
　　一種修正(zheng)磁性壁面引起(qi)測量誤差的方(fāng)法是在探頭的(de)适當位置裝一(yī)霍爾磁場傳感(gan)器。考慮到線圈(quān)的前面緊接電(dian)🔞極,霍爾元件可(ke)裝在線圈後面(miàn)與電極形成對(duì)稱的位置上(參(can)見圖1)。此時，由霍(huo)爾元件測得的(de)磁場強度一般(ban)不等于電極處(chu)的值。爲此,圖5計(ji)🏃🏻算出當探頭🚶‍♀️接(jie)近磁性璧✏️面時(shi),霍爾元件上所(suo)測的🈲磁感強度(dù)與電極處磁感(gǎn)強度之比。利用(yong)單片⭕機可以進(jin)行修正。而對于(yú)非磁性壁面,這(zhè)一-比值恒爲1.圖(tú)中B1/B2爲霍爾元件(jian)測得磁感應與(yǔ)電極處磁感應(ying)之比,L1/a爲探頭與(yu)壁面距離與👌探(tàn)頭半徑之比。

　　本(běn)文研究了插入(ru)式電磁流量計(ji)工作磁場的求(qiu)解。給出了當流(liú)量計探頭靠近(jin)磁性和非磁性(xìng)壁面時工作磁(ci)場的不🛀同分布(bu)。進而提出的修(xiu)正磁性壁面🏃‍♂️引(yǐn)起測量誤差的(de)方法,可通過由(yóu)霍爾🤟元件測得(dé)磁感強度和計(jì)算的修正曲線(xian)對測量結果進(jìn)行修正。

以上内(nèi)容源于網絡，如(ru)有侵權聯系即(ji)删除!