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磁場邊緣效應(yīng)對電磁流量計(jì)的影響


發(fā)布日期:2015-07-21 點(diǎn)擊:4353次
假定磁場分布無限長,那磁場邊緣效應(yīng)的影響可以忽略不計(jì)。事實(shí)上這一假定對實(shí)際電磁流量計(jì)難以做到。下面討論這種邊緣效應(yīng)對儀表性能的影響。
假定管壁是絕緣的,磁場線圈長度為2L,測量管半徑為D/2,電極A和B在磁場中部,磁感應(yīng)強(qiáng)度B平行于x軸。磁場中間一段,即電極附近大致是均勻的,兩端則逐漸減弱,形成不均勻的邊緣,最后下降為零。這樣,使得液體內(nèi)部電場E也不均勻,結(jié)果在y-z平面內(nèi)將產(chǎn)生渦電流。由渦電流所產(chǎn)生的二次磁通反過來改變磁場邊緣部分的工作磁通,使磁場的均勻性進(jìn)一步遭到破壞。這時(shí),在電極上測得的感應(yīng)電動(dòng)勢與無限長磁場下的感應(yīng)電動(dòng)勢大小不一樣,因此產(chǎn)生了誤差。
假設(shè)磁場軸向長度為有限長時(shí),
電磁流量計(jì)電極A和B間產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為UAB;磁場軸向長度為無限長時(shí),電極間的感應(yīng)電動(dòng)勢為BvD,用S表示他們的比值,即
       UAB
S =  -------
       BvD
顯然,希望S值越接近于1越好。也就是說,希望有現(xiàn)場的磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與無限長的磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢接近,這時(shí)流量信號的損失最小。
假如管壁是導(dǎo)電的,磁場邊緣效應(yīng)應(yīng)更加明顯,從而導(dǎo)致電極上感應(yīng)電動(dòng)勢的損失增加,所以管壁通常要涂上絕緣層。假如介質(zhì)的電導(dǎo)率極高,磁場邊緣區(qū)將產(chǎn)生很大的渦電流,引起一次磁通,使工作磁場邊緣區(qū)域兩側(cè)的磁場分別被削弱和增強(qiáng)。所以測電導(dǎo)率高的介質(zhì)不宜用交流勵(lì)磁,而應(yīng)用直流激磁。若被測介質(zhì)中含有導(dǎo)磁性物質(zhì),磁場邊緣效應(yīng)就更復(fù)雜。由于導(dǎo)磁物質(zhì)的存在,使磁場發(fā)生嚴(yán)重畸變,造成測量的非線性。
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