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電磁流量計(jì)傳感器的結(jié)構(gòu)及磁路系統(tǒng)
關(guān)鍵字：電磁流量計(jì),流量計(jì) 日期：2012-9-7 9:51:27
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一、傳感器結(jié)構(gòu)
電磁流量計(jì)傳感器的基本結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。
圖1 傳感器結(jié)構(gòu)
二、磁路系統(tǒng)
傳感器的磁路系統(tǒng)由勵(lì)磁線圈、鐵心、極靴等零部件組成。
因?yàn)?a href="http://ooduckshebureau.com/product/llyb/dianciliuliangji.html">電磁流量計(jì)傳感器的長(zhǎng)度有限，有限長(zhǎng)磁場(chǎng)的邊沿將引起金屬測(cè)量管和導(dǎo)電流體內(nèi)產(chǎn)生不可忽
視的渦電流。測(cè)量管末端的渦電流，將抵消部分主磁通，減弱工作磁場(chǎng)，減小流量信號(hào)。因
此式(2.1)中，加入一個(gè)系數(shù)k，用來(lái)表示實(shí)際上兩電極間感應(yīng)的信號(hào)電壓與理想的（即
在無(wú)限長(zhǎng)均勻磁場(chǎng)情況下）感應(yīng)信號(hào)電壓的比值。在一些資料中，k被稱(chēng)作靈敏度系數(shù)。k
值總是小于1的數(shù)。參考文獻(xiàn)中指出，均勻磁場(chǎng)情況下，欲使k值接近于1，磁場(chǎng)
的長(zhǎng)度應(yīng)為測(cè)量管直徑的2. 5～3倍以上。均勻磁場(chǎng)的線圈形狀一般為長(zhǎng)方形的鞍狀線圈，
或采用余弦分布形式的鞍狀線圈。按權(quán)重分布的磁場(chǎng)的長(zhǎng)度大約為測(cè)量管直徑的0.6
倍。 按權(quán)重分布的勵(lì)磁線圈形狀有矩形、菱形、圓形等。由于電磁流量計(jì)傳感器的磁感應(yīng)
強(qiáng)度較低，氣隙的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，通常磁場(chǎng)的鐵心使用在導(dǎo)磁材料磁化曲線下端。所以，一般鐵
心使用硅鋼或低碳鋼材料制作?？紤]到交流勵(lì)磁產(chǎn)生的渦電流損失大，所用鐵心、磁軛的零件
應(yīng)是片狀鐵磁材料疊層組成。對(duì)于低頻矩形波勵(lì)磁，鐵心、磁軛也可以采用低碳鋼板材加工而成。
圖2 勵(lì)磁系統(tǒng)矢量圖
對(duì)于交流正弦波勵(lì)磁，如圖2所示，通常希望線圈的直流電阻越小越好。這是因?yàn)榫€圈的電阻
r越小，銅電阻損失就越低，流量信號(hào)與磁場(chǎng)的相位移α也越小。而低頻矩形波勵(lì)磁，如圖3所示，
要從兩方面考慮勵(lì)磁線圈電阻值：電阻過(guò)大，線圈兩端電壓降過(guò)高，會(huì)影響轉(zhuǎn)換器勵(lì)磁恒流源電路的
精確度；電阻過(guò)小，有可能增大勵(lì)磁矩形波電流的上升時(shí)間和下降時(shí)間，產(chǎn)生大的微分干擾，影響同
步采樣的精確度，增大恒流源功率管的功耗。經(jīng)驗(yàn)表明，電磁流量計(jì)傳感器對(duì)于低頻矩形波勵(lì)磁方式，勵(lì)磁
線圈的電阻值在10～150Q范圍較為理想。通過(guò)選擇合適的導(dǎo)線直徑，可滿足上述電阻值的要求。
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圖3 矩彤波勵(lì)磁波形圖 |
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