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流场、磁场及介质电导率对流量测量的影响
日期:2013/5/16 11:52:33
流场、磁场及介质电导率对流量测量的影响:

(一)流速分布的影响

只要管内流速为轴对称分布,则电极上产生的感生电动势大小与流动状态无关,不论它是层流还是紊流,仅与流体的平均流速成正比.因此,流速分布为轴对称是电磁流量计必须满足的工作条件之一.

 假如,流速分布相对管中心为非对称时,测量就会产生误差.因为电极上得到的感生电动势e是测量管内所有液体共同贡献的结果,所以每一个流体质点都有贡献。但由各个流体质点相对于电极的几何位置不同,故即使各质点速度一样,它们对电动势e的贡献也是不同的.越靠近电极的质点对电动势e的贡献越大.也就是说,电极附近的感生电动势较大,与两电极平面成90°的地方的流体产生的感生电势就小.所以,如果电极附近的流速非轴对称的偏大,测得的流量信号就比实际流量值大;反之,电极附近的流速非轴对称的偏小,测得的流量信号也就偏小.因此,为了消除由于流速分布而产生的测量误差,在电磁流量变送器的应有一定长度的直管段,以保证流速的铀对称分布.

(二)磁场边缘效应的影响

由前述的基本假定可知,e=DB  这一基本表达式是在“长筒流量计”的模型条件下推得的,即假定沿流体的流动方向上磁场始终是均匀的.实际上,这意味着沿管轴方向上的磁场为无限长,而实际流量计的磁场是有限长的,所以就必须考虑有限长磁场产生的边缘效应对测量的影响。

(三)被测介质电导率的影响

 目前,电磁流量计转换路的输入阻抗已有所提高,测量导电性液体时,一般不会因介质电导率稍有变化而引起误差,但对于一定的转换器输入阻抗,被测介质的电导率有一个下限值  min,不能低于该下限值.

被测介质的电导率太大也是不允许的。例如当电导率超过10-1(S/cm)左右时,就会降低流量信号,改变指示值,即指示流量值小于实际流量值.这是因为在电磁流量变送器中,磁场为有限长,被测的导电液体只有流过有限磁场时,才能产生感生电动势e.所以,代表流量信号的感生电动势e是磁场部分的导电液体切割磁力线的结果,磁场两端以外的导电液体没有对e作出任何贡献.相反,由于它们也是和两个电极连通的,故也就构成了一部分外电路。当变送器与转换器连接在一起时,这部分外电路就与转换器输入阻抗相并联而成为变送器的负载.当被测介质的电导率很大时,外电路的电阻较小,达时不管转换器的输入阻抗有多高,并联的结果将取决于这部分液体外电路,从而减小变送器与转换器之间的传输精度。

所以,对一个电磁流量计来说,测量不受介质电导率影响是有一定范围的,被测介质电导串既不能太大,也不能太小。随着电子技术的发展,转换器输入阻抗的提高,必将可以降低被测介质电导率的下限.

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