電磁流量計(jì)傳感器的最大公稱通徑已經(jīng)發(fā)展到DN3000mm。建造相應(yīng)的水流量標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)裝置技術(shù)難度大、工程費(fèi)用高,給制造廠生產(chǎn)和用戶現(xiàn)場檢驗(yàn)帶來諸多困難。為此,數(shù)十年來不斷有人探索非實(shí)流的"干法"標(biāo)定電磁流量計(jì)的可能性。
"干法"標(biāo)定的依據(jù)是原理公式(2.1),需要準(zhǔn)確得到系數(shù) k 值。k 被稱靈敏度系數(shù)(也有人叫短路系數(shù)),前面已經(jīng)提到它的物理意義。盡管已經(jīng)從理論上有過正弦波交流勵(lì)磁情況的靈敏度系數(shù)走的數(shù)學(xué)解析,但是,考慮到磁場和流場都是矢量點(diǎn)函數(shù),使用幾何相似原理,通過對實(shí)際小口徑的傳感器實(shí)標(biāo)測 B 和 D,即可確定流速與感應(yīng)信號的比例關(guān)系。
對靈敏度系數(shù) k,許多學(xué)者進(jìn)行過研究。圖2.20所示是以正方形斷面計(jì)算不同磁場長度(管徑D的倍數(shù))在紊流和層流下的靈敏度系數(shù)曲線。但是,實(shí)際的傳感器磁路尺寸和測量管的材質(zhì)狀況不同,會對渦電流產(chǎn)生不同的影響,與理論計(jì)算會有誤差。因此,需要通過實(shí)流標(biāo)定,然后與已知的磁路參數(shù)(安·匝數(shù)、氣隙長度)比較,求出實(shí)際的靈敏度系數(shù)。表2.7是日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS——z8764——1980)提供的磁場長度為1.5倍時(shí)的實(shí)測靈敏度系數(shù)。
以矩形勵(lì)磁線圈磁場均勻磁場為例,通過對若干點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度測量,計(jì)算出平均磁感應(yīng)強(qiáng)度Bw。
按圖2. 21所示,把兩電極間距d分為n等份,用高斯計(jì)或探測線圈測出 n—1個(gè)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,再用下式計(jì)算出Bw
上述方法是針對均勻分布的磁場。對權(quán)重分布的非均勻磁場,權(quán)重函數(shù)是三維矢量點(diǎn)函數(shù)。理論計(jì)算的磁場分布系數(shù)與實(shí)際值相比,可能有大的差異,空間點(diǎn)的磁場強(qiáng)度難以測量, Bw不易求得,需要由大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。因此,電磁流量計(jì)"干法"標(biāo)定尚需進(jìn)一步研究。
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