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电磁流量传感器的工作原理

电磁流量传感器的工作原理
    传感器是利用法拉第电磁感应定律的原理制造的。它能够把流速(流量)这个物理量线性地变换成感应电动势另一个物理量。
    我们把在管道内流动的导电液休流动看成导休的运动。当管道置于磁场内,在与磁场方向、管道的中心轴、管道的直径三者相互垂直的管道位置,装两个与液体相接触的电极.如图2一2所示。那么,管道的直径可以看成导体的长度,液体相对于电极流动,这样就可以看成导体在磁场内做切割磁力线运动。显然,这时候两电极能够感应出电动势米。感应电动势大小遵循式(2-2)0如果能够侧量出两电极问的电动势,也就是电压,那么当磁感应强度B时,测量的感应电动势与管道内的平均流速成正比。

(2一4)

(2一5)

(2一6)


    由式(2一1),流过管道断面的体积流量等于该断面的面积与流速的乘积。对于圆形侧量管,流过的体积沉量为式(2一5)表示,感应电动势的大小与电极距离,也就是与传感器测量管内径D成反比,与磁感应强度B成正比。当测量管内径和磁场的磁感应强度B时,感应电动势与流量成正比。式(2一6)说明管道内径D,但磁感应强度B变动时,流量与感应电动势E和磁感应强度B的比值成正比。从这两个公式可以看到,电磁流量计的流量测量与其他物理参数的变化无关,这就是电磁流量计的大优点。
上述的公式只是粗略地说明电磁流量计的工作原理。其实,它必须是在的条件下才能成立的。这是因为,它假定:
(1)磁场在无限大范围内,磁感应强度B是均匀分布;
(2)流体的速度如同固体导体一样,其内部质点的速度处处相等,与平均流速相同。实际的情况是磁场只能在有限范围内磁感应强度B相对均匀分布。而且对于空间中质点,磁场中的磁感应强度是有方向性的矢量;导电流休内部质点的速度分布并非处处相等,质点运动的速度也是矢量。这样看来,导电流体在磁场内流动产生感应电动势远比一般导体在磁场内作切割磁力线运动,导体两端产生电动势的情况要复杂得多。因此.我们必须从微观上去认识电磁流量计是如何工作的。问题的解决必须通过微分方程的建立与解析,得出电磁流量计的工作前提条件,这就是研究电磁流量计理论问题的必要性。

 

 

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