插入式電磁流量(liang)計原理與線性度(du)評定
近年來,随着(zhe)流量計量行業的(de)發展, 電磁流量計(jì) 以其無可動部件(jian)、無壓力損失、測量(liang)量程範圍寬等優(yōu)點應用與各種場(chang)合,而在使用過程(cheng)中遇到的一個難(nan)題就🐪是如何提高(gao) 大口徑大流量計(ji) 量的準确度。如果(guǒ)使用管道式電磁(cí)流量計測量大口(kǒu)🐉徑管🈲道流量,則其(qí)體積大、加工成本(ben)高并且标定和安(ān)裝維修都☔十分困(kun)難㊙️,給工程應用帶(dài)來很多不🌈便。所以(yǐ)在這種🛀情況下,一(yī)般用插入式電磁(cí)流量計 代替管道(dao)式電磁流量計用(yong)于測量大口徑管(guan)道的流量。 但是插(cha)入式電磁流量計(ji)會産生非線性現(xian)象,影響測量的準(zhǔn)确性。現在很多學(xué)者解決這個問題(ti)多采用的是多段(duàn)非線性補償方法(fa),把真個量程範圍(wei)裏面的流量分成(chéng)⭕多個流☔量段,再分(fèn)别求解出不同階(jiē)段的流量系數,從(cóng)而可以得出各個(ge)階段❗的流量值。但(dàn)是這種方法使用(yong)起來比較複雜,且(qiě)精度也受到了限(xiàn)制。所以本文從電(diàn)磁流量☂️計自身結(jié)構處罰,找出産生(sheng)非線性現💜象的原(yuán)因,從源頭上找出(chu)提高插入式電磁(ci)流量計線📱性度的(de)方法。 插入式電磁(ci)流量計工作原理(li) 插入式電磁流量(liàng)計測量原理是基(ji)于法拉第電磁感(gan)應定律🚩E=BLν 其⭐中,E爲兩(liang)電極之間産生的(de)感應電動勢❗,B爲磁(cí)感應強度,L爲切割(gē)磁👣感應線的有效(xiao)長度,ν爲平均流速(su),流質爲導電介質(zhì),原理如圖1所示。 并且(qie)(1)式經變換可表示(shì)爲 當B和L都爲常數(shù)時,隻要測得感應(ying)電動勢E就可以得(de)☁️到平均流♻️速ν,因被(bèi)測管道的橫截面(mian)積已知,這樣就可(kě)以很容易求得某(mou)導電流質的體積(ji)流量。 其中,D爲被測(cè)管道内徑Qv爲體積(jī)流量。 由(3)式可知,當(dāng)插入管道結構一(yī)定時,體積流量Qv與(yu)比值E/B成正比,而與(yǔ)流體的溫度、密度(du)、管内壓力等無關(guan)。當磁感應強度B爲(wèi)常數時🔴,體積流量(liàng)Qv與感應電動勢⭐E成(chéng)正比✌️,即體積流量(liang)與感應電動勢之(zhi)間是完全呈線性(xing)關系🤞的。 傳感器線(xiàn)性度評定 線性度(du)是傳感器的主要(yao)靜态性能指标之(zhi)一,其定義爲測試(shi)系統的輸出和輸(shū)入系統能否想理(lǐ)想系統那👄天保㊙️持(chi)正常值比例關系(xi)(線性關系)的一種(zhong)度量。線性度反應(ying)❓了校準曲線與某(mǒu)一規定直線一緻(zhì)的程度,詞規定直(zhi)線即爲按一定方(fāng)法确定的理想🏃♂️直(zhí)線。線性度又稱爲(wèi)非線性度,參考GB/T18459-2001《傳(chuan)感器主要靜🔴态性(xìng)能指标計算方法(fǎ)》中的線性度定義(yì):正、反行程💘實際平(ping)均特性曲🏃♀️線相對(duì)于參比直線(拟合(hé)直線)的最大偏差(cha),用滿量程輸出的(de)百分比來表示。這(zhe)一指标通常以線(xian)性誤差表🎯示 本文(wen)采用最小二乘法(fǎ)進行線性度評定(ding),即拟合直線爲最(zuì)小㊙️二乘直線。最小(xiao)二乘直線保證了(le)傳感器至極❗輸出(chū)🚶♀️的平均值對它的(de)偏差的平方和爲(wèi)最小,即可以保證(zheng)拟合直線得到的(de)🧑🏾🤝🧑🏼結果與實測結果(guǒ)之間的偏差很小(xiǎo),更具可靠性。根☔據(ju)定義,線性度即是(shì)💜校準曲線對這條(tiao)最小二乘拟合直(zhi)線的偏離程度。
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