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電磁流量計傳感器磁路參數設計方法
關鍵字：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設計方法
傳感器磁路設計是對已知測量管的通徑和一定的磁路形狀在設定流速（通常按1 m/s）下，求出能夠產生一定感應電動勢所需要的勵磁線圈的匝數和勵磁電流，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），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雜困難得多。所以，傳感器的磁路設計往往是在許多簡化的條件下，運用粗略的公式作近似計算，最后還通過實際流量試驗校正給予修正。
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雜因索的影響，避免復數運算；
(2)導磁材料的相對磁導率是空氣的數百倍甚至更高，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。計算結果與實際情況之間的偏差由標定系數予以修正。
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強度B
B=E/V
由式(3- 12)可知；對于相同的平均流速，要得到同樣的感應電動勢，則傳感器口徑越大，所需要磁場的磁感應強度越低。對于一定口徑的傳感器，要增大感應電動勢E，磁感應強度B應該成比例的增大。實際計算中多數是已知傳感器公稱通徑D來設計傳感器的。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（最高流速不過十數米每秒）。因此，我們先設定一個傳感器在單位平均流速U下，產生感應電動勢E的比值，即流速感應電勢的比E／”，譬如。：Im/s。然后，將設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強度B\ E/v值的大小取決于轉換器的靈敏度和處理噪聲能力。E/v的大小隨著儀表的發展逐漸下降。現代交流勵磁，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技術的發展，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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