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電磁流量計傳感器磁路參數(shù)設(shè)計方法
關(guān)鍵字：電磁流量計 日期：2012-12-24 8:37:45
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電磁流量計傳感器磁路參數(shù)設(shè)計方法
傳感器磁路設(shè)計是對已知測量管的通徑和一定的磁路形狀在設(shè)定流速（通常按1 m/s）下，求出能夠產(chǎn)生一定感應(yīng)電動勢所需要的勵磁線圈的匝數(shù)和勵磁電流，粗略計算功率損失與相位移（或者線圈電感形成的時間常數(shù)），以及選擇合適的鐵芯磁性材料和線圈線徑。
由于傳感器磁路的空氣隙較長、漏磁較大，存在渦流損失。磁滯損失以及磁場有限長度等諸多影響因素，因此電磁流量傳感器的磁路計算要比一般變壓器、繼電器等電工計算要復(fù)雜困難得多。所以，傳感器的磁路設(shè)計往往是在許多簡化的條件下，運(yùn)用粗略的公式作近似計算，最后還通過實(shí)際流量試驗(yàn)校正給予修正。
傳感器磁路計算的簡化條件是：
(1)忽略磁滯損失和渦流損失這些復(fù)雜因索的影響，避免復(fù)數(shù)運(yùn)算；
(2)導(dǎo)磁材料的相對磁導(dǎo)率是空氣的數(shù)百倍甚至更高，所以可以忽略鐵芯或磁軛的磁阻，把氣隙的磁阻作為整個磁路的磁阻；
(3)忽略線圈的形狀和外部尺寸的影響，用兩個平面平行線圈的磁路來模擬等長的磁路氣隙，按均勻磁場計算磁路參數(shù)。計算結(jié)果與實(shí)際情況之間的偏差由標(biāo)定系數(shù)予以修正。
由電磁流量計的工作原理（式2-2，E= BD”）可以計算工作磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B
B=E/V
由式(3- 12)可知；對于相同的平均流速，要得到同樣的感應(yīng)電動勢，則傳感器口徑越大，所需要磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度越低。對于一定口徑的傳感器，要增大感應(yīng)電動勢E，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)該成比例的增大。實(shí)際計算中多數(shù)是已知傳感器公稱通徑D來設(shè)計傳感器的。流量的范圍非常大（可以是幾升每小時，也可能是數(shù)十萬立方米每小時），平均流速的范圍相對要窄得多（最高流速不過十?dāng)?shù)米每秒）。因此，我們先設(shè)定一個傳感器在單位平均流速U下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E的比值，即流速感應(yīng)電勢的比E／”，譬如。：Im/s。然后，將設(shè)計的傳感器公稱通徑D代入（3- 12）式．就可求出傳感器工作磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B\ E/v值的大小取決于轉(zhuǎn)換器的靈敏度和處理噪聲能力。E/v的大小隨著儀表的發(fā)展逐漸下降?，F(xiàn)代交流勵磁，一般取ImV有效值；對低頻矩形波勵磁，一般取0，2 - ImV。隨著電子元器件、集成電路性 能的提高和單片計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，低功耗和二線制儀表以及特 殊情況甚至可取O.lmV以下. |
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