電磁流量計(jì)低勵(lì)磁方法的探討 二十一
電磁流量計(jì)設(shè)兩電極間的電動(dòng)勢為P,A電極的電位為+曇,B電極的電位為一曇。從圖2一l可以看出,電流由A電極向介質(zhì)散流匯集于B電極流出。電流流動(dòng)時(shí)流過的截面在電極附近最小,以后離電極愈遠(yuǎn)愈大。
這就是說離電極愈遠(yuǎn)電流密度愈小,因而電場強(qiáng)度也愈小。由此可見,在電流經(jīng)過的途徑每單位長度上,介質(zhì)對電流的電阻愈遠(yuǎn)愈小。這樣,在計(jì)算傳感器信號(hào)內(nèi)阻時(shí),可以暫把流體的體電阻視為零,僅計(jì)算兩電極與介質(zhì)相接觸的接觸電阻。為了計(jì)算方便,先把電極作為球體看待,設(shè)球體的半徑為r。一個(gè)帶電球體的電容C是:帶電系統(tǒng)的電容c與同樣尺寸的帶電系統(tǒng)的電導(dǎo)g對應(yīng),按電工理論可得到式(2--3)的換算關(guān)系。
再把電極作為一個(gè)半球看待,一個(gè)電極的接觸電阻R。.=÷。然后再把電極作為一,直徑為d圓盤看,并把圓盤和半球的表面積等同。
顯然,傳感器信號(hào)內(nèi)阻大小與測量管直徑大小無關(guān),而與電導(dǎo)率和電極直徑成反比,電導(dǎo)率愈小內(nèi)阻愈大。通常電磁流量計(jì)可測量的流體電導(dǎo)率從高導(dǎo)電率的酸、堿、鹽溶液到弱導(dǎo)電的離子水等,其電導(dǎo)率大約從10S/m到10~S/m。這樣看來,流量信號(hào)內(nèi)阻可能從十幾個(gè)歐姆到十兆歐。在本論文試驗(yàn)中,使用自來水作為測量介質(zhì)(電導(dǎo)率約為10/YS/cm),電極直徑2ram,則R。*O 5Mg)。
2.2微分干擾和同相干擾
2.2.1微分干擾
目前,電磁流量計(jì)的磁場基本上是由通電線圈所產(chǎn)生。由電磁感應(yīng)定律可知,不論是正弦波交流電勵(lì)磁還是矩形波勵(lì)磁,勵(lì)磁線圈都類似變壓器的初級(jí)一樣,當(dāng)初級(jí)產(chǎn)生的磁力線穿過次級(jí)的閉合回路,將在次級(jí)回路中感應(yīng)電流,然后在次數(shù)回路中的負(fù)載電阻兩端出現(xiàn)感應(yīng)電壓。如果磁力線完全平行于閉合次級(jí)回路時(shí),回路負(fù)載上則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
電磁流量計(jì)