什么是電磁流量計(jì)感應(yīng)電勢(shì)

日期：2022-09-06 點(diǎn)擊量：

當(dāng)導(dǎo)電流體流過(guò)外加磁場(chǎng)時(shí),在作切割磁力線運(yùn)動(dòng).根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在流體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),且通過(guò)測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的值來(lái)獲取流體的速度和流量,這就是電磁流量計(jì)測(cè)量流量的基本原理.在一定的條件下由maxwell方程可得電磁流量計(jì)的感應(yīng)電勢(shì)的表達(dá)方程:

式中是兩電極的電勢(shì)差;A表示對(duì)所有空間積分;r為流量計(jì)截面管半徑;矢量V是導(dǎo)電流體的流速;B是磁感應(yīng)強(qiáng)度;W為矢量權(quán)重函數(shù),它是-一個(gè)只由電磁流量計(jì)本身結(jié)構(gòu)決定的量.
由流量計(jì)的感應(yīng)電勢(shì)理論基礎(chǔ)可知，只要確定了流體的流速V、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、以及權(quán)重函數(shù)W，流量計(jì)管徑半徑,就可以求流量計(jì)的感應(yīng)電勢(shì)差,在流量計(jì)感應(yīng)電勢(shì)計(jì)算中,一般來(lái)說(shuō),電磁流量計(jì)內(nèi)部磁場(chǎng)大小的獲取是較難的問(wèn)題，傳統(tǒng)干標(biāo)定法中需要進(jìn)行的復(fù)雜的空間三維磁場(chǎng)的測(cè)量,工作量大.英國(guó)HEMP提出的渦電場(chǎng)測(cè)量法是通過(guò)檢測(cè)由磁場(chǎng)交變產(chǎn)生的渦電場(chǎng)強(qiáng)度獲取磁場(chǎng)信息,實(shí)現(xiàn)電磁流量計(jì)一-次傳感器轉(zhuǎn)換系數(shù)的測(cè)量,無(wú)需測(cè)量有效區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)磁通量密度與體權(quán)重函數(shù),但它只能模擬速度分布平坦的流場(chǎng)情況,無(wú)法對(duì)非理想流場(chǎng)情況下的電磁流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定;俄羅斯VELT提出的面權(quán)重函數(shù)法是按面權(quán)重函數(shù)等值線繞制的感應(yīng)線圈與電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈的互感效應(yīng)獲取磁場(chǎng)信息,實(shí)現(xiàn)電磁流量計(jì)一次傳感器轉(zhuǎn)換系數(shù)的測(cè)量,無(wú)需測(cè)量有效區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)磁通量密度,但它需要用干濕標(biāo)定對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)行修正,對(duì)比試驗(yàn)工作量較大.本文方法結(jié)合電磁流量計(jì)管段以及勵(lì)磁線圈的幾何尺寸運(yùn)用ANSYS電磁場(chǎng)仿真獲得流量計(jì)測(cè)量區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B的分布，同時(shí)運(yùn)用MATLAB計(jì)算流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)在測(cè)量管中的分布;利用FLUENT軟件對(duì)流體中不同流量下流體在傳感器管道內(nèi)的速度分布進(jìn)行仿真;最后完成電磁流量計(jì)感應(yīng)電勢(shì)響應(yīng)計(jì)算.

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