電磁流量計的基本表達(dá)式是在假定沿流體的流動方向上磁場始終是均勻?yàn)榍疤嵯峦茖?dǎo)而得到的。這就意味著沿管軸方向上的磁場無限長,而實(shí)際流量計的線圈長度是有限的,并且為了實(shí)現(xiàn)流量計的小型化,總是希望勵磁線圈和測量管的長度越短越好。這樣就會出現(xiàn)磁場邊緣效應(yīng),即磁場軸向長度對感應(yīng)電動勢幅值和勵磁線圈兩端的磁感應(yīng)強(qiáng)度不均勻。磁場中間部分大致是均勻的,兩端則逐漸減弱,形成不均勻的邊緣,最后下降為零。使得液體內(nèi)部電場E也不均勻,產(chǎn)生渦電流。由渦電流所產(chǎn)生的二次磁通反過來改變磁場邊緣部分的工作磁通,使磁場的均勻性進(jìn)一步遭到破壞。這時在電極上測量到的感應(yīng)電動勢與無限長磁場下的感應(yīng)電動勢不一樣,產(chǎn)生了誤差。理論分析表明,為了減少邊緣效應(yīng),勵磁線圈的軸向長度應(yīng)為測量管內(nèi)徑的1.4~1.52倍。這樣才可以使電極上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢接近于無限長磁場的理論計算值。假如管壁是導(dǎo)電的,磁場邊緣效應(yīng)更加明顯,從而導(dǎo)致電極上感應(yīng)電動勢的損失增加,所以管壁通常要涂上絕緣層。
假如介質(zhì)的電導(dǎo)率極高(如液態(tài)金屬),磁場邊緣區(qū)域兩側(cè)的磁場分別被削弱和增強(qiáng)。所以測量電導(dǎo)率高的介質(zhì)不宜用交流勵磁,而應(yīng)用直流勵磁。若被測介質(zhì)中含有導(dǎo)磁性物質(zhì)(鐵、鉆、鎳之類),磁場邊緣效應(yīng)就更復(fù)雜。由于導(dǎo)磁性物質(zhì)的存在,使磁場發(fā)生嚴(yán)重畸變,造成電磁流量計測量的非線性。 |
