流場(chǎng)、磁場(chǎng)及介質(zhì)電導率對流量測量的影響
(一)流速分布的影響
只要管內流速為軸對稱(chēng)分布,則電極上產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢大小與流動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),不論它是層流還是紊流,僅與流體的平均流速成正比.因此,流速分布為軸對稱(chēng)是電磁流量計必須滿(mǎn)足的工作條件之一.
假如,流速分布相對管中心為非對稱(chēng)時(shí),測量就會(huì )產(chǎn)生誤差.因為電極上得到的感生電動(dòng)勢e是測量管內所有液體共同貢獻的結果,所以每一個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)都有貢獻。但由各個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)相對于電極的幾何位置不同,故即使各質(zhì)點(diǎn)速度一樣,它們對電動(dòng)勢e的貢獻也是不同的.越靠近電極的質(zhì)點(diǎn)對電動(dòng)勢e的貢獻越大.也就是說(shuō),電極附近的感生電動(dòng)勢較大,與兩電極平面成90°的地方的流體產(chǎn)生的感生電勢就?。?,如果電極附近的流速非軸對稱(chēng)的偏大,測得的流量信號就比實(shí)際流量值大;反之,電極附近的流速非軸對稱(chēng)的偏小,測得的流量信號也就偏?。虼?,為了消除由于流速分布而產(chǎn)生的測量誤差,在電磁流量變送器的應有一定長(cháng)度的直管段,以保證流速的鈾對稱(chēng)分布.
(二)磁場(chǎng)邊緣效應的影響
由前述的基本假定可知,e=DB 這一基本表達式是在“長(cháng)筒流量計”的模型條件下推得的,即假定沿流體的流動(dòng)方向上磁場(chǎng)始終是均勻的.實(shí)際上,這意味著(zhù)沿管軸方向上的磁場(chǎng)為無(wú)限長(cháng),而實(shí)際流量計的磁場(chǎng)是有限長(cháng)的,所以就必須考慮有限長(cháng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的邊緣效應對測量的影響。
(三)被測介質(zhì)電導率的影響
目前,電磁流量計轉換路的輸入阻抗已有所提高,測量導電性液體時(shí),一般不會(huì )因介質(zhì)電導率稍有變化而引起誤差,但對于一定的轉換器輸入阻抗,被測介質(zhì)的電導率有一個(gè)下限值 min,不能低于該下限值.
被測介質(zhì)的電導率太大也是不允許的。例如當電導率超過(guò)10-1(S/cm)左右時(shí),就會(huì )降低流量信號,改變指示值,即指示流量值小于實(shí)際流量值.這是因為在電磁流量變送器中,磁場(chǎng)為有限長(cháng),被測的導電液體只有流過(guò)有限磁場(chǎng)時(shí),才能產(chǎn)生感生電動(dòng)勢e.所以,代表流量信號的感生電動(dòng)勢e是磁場(chǎng)部分的導電液體切割磁力線(xiàn)的結果,磁場(chǎng)兩端以外的導電液體沒(méi)有對e作出任何貢獻.相反,由于它們也是和兩個(gè)電極連通的,故也就構成了一部分外電路。當變送器與轉換器連接在一起時(shí),這部分外電路就與轉換器輸入阻抗相并聯(lián)而成為變送器的負載.當被測介質(zhì)的電導率很大時(shí),外電路的電阻較小,達時(shí)不管轉換器的輸入阻抗有多高,并聯(lián)的結果將取決于這部分液體外電路,從而減小變送器與轉換器之間的傳輸精度。
所以,對一個(gè)電磁流量計來(lái)說(shuō),測量不受介質(zhì)電導率影響是有一定范圍的,被測介質(zhì)電導串既不能太大,也不能太小。隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展,轉換器輸入阻抗的提高,必將可以降低被測介質(zhì)電導率的下限.
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