各種介質(zhì)對(duì)測(cè)量的影響

⑴ 流速分布的影響由流體力學(xué)知道，液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，管道橫截面上各點(diǎn)的流速是不相等的，但不管是層流還是紊流，經(jīng)一定距離的直管段后，流速分速即可成為軸對(duì)稱(chēng)分布，流速在管軸中心處為最大，在管壁處為零，其平均流速為V—，只要流速分布相對(duì)測(cè)量管中心軸為對(duì)稱(chēng)的，則在電極上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與各點(diǎn)的流速分布狀態(tài)無(wú)關(guān)，而只是與被測(cè)液體的平均流速成正比。因此，流速分布為軸對(duì)稱(chēng)是均勻磁場(chǎng)型電磁流量計(jì)必須滿(mǎn)足的工作條件之一。假如流速分布相對(duì)管中心軸為非對(duì)稱(chēng)時(shí)，雖然總的流量相同，但在電極附近感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，所以測(cè)得的信號(hào)比實(shí)際流量值大。相反，在與電極成90°的地方感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小所得的信號(hào)比實(shí)際流量值小，造成測(cè)量誤差。因此，為了使流速度分布軸對(duì)稱(chēng)，流量計(jì)前加直管段是必要的。

⑵ 磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)對(duì)測(cè)量的影響 若假定沿流體的流動(dòng)方向上磁場(chǎng)始終是均勻的，實(shí)際上，這意味著沿管軸方向上的磁場(chǎng)為無(wú)限長(zhǎng)而實(shí)際流量計(jì)的磁場(chǎng)是有限長(zhǎng)的所以就必須考慮有限長(zhǎng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)對(duì)測(cè)量的影響。假定管壁是絕緣的，電極附近磁場(chǎng)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。這樣，使得液體內(nèi)部電場(chǎng)E也不均勻，將產(chǎn)生渦電流。由渦電流所產(chǎn)生的二次磁通反過(guò)來(lái)改變磁場(chǎng)邊緣部分的工作磁通使磁場(chǎng)的均勻性進(jìn)一步遭到破壞。這時(shí)，在電極上測(cè)得的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與無(wú)限長(zhǎng)磁場(chǎng)下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不一樣，產(chǎn)生了誤差。假如管壁是導(dǎo)電的，由于導(dǎo)電管壁的短路作用，磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)就會(huì)更加明顯，隨著管壁導(dǎo)電率和壁厚的變化，這種影響也將更見(jiàn)明顯，從而導(dǎo)致電極上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的損失增加。對(duì)電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō)，測(cè)量管壁絕緣是非常必要的，所以管壁通常要涂上絕緣層。若被測(cè)介質(zhì)中含有導(dǎo)磁性物質(zhì)，磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)就更復(fù)雜。由于導(dǎo)磁物質(zhì)的存在，使磁場(chǎng)發(fā)生嚴(yán)重畸變，造成測(cè)量的非線(xiàn)性。所以對(duì)于所測(cè)液體中含有液態(tài)金屬的，一般采用直流勵(lì)磁以減少磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)。

⑶ 被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率的影響 ，電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗已有所提高測(cè)量導(dǎo)電性液體時(shí)，一般不會(huì)因介質(zhì)電導(dǎo)率稍有變化而引起誤差，但對(duì)于一定的轉(zhuǎn)換器輸入阻抗，被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率有一個(gè)下限值，不能低于該下限值。被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率太大也是不允許的。例如當(dāng)電導(dǎo)率超過(guò)10-1S/cm左右時(shí)，就會(huì)降低流量信號(hào)，改變指示值，即指示流量值小于實(shí)際流量值。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率很大時(shí)，外電路的電阻較小，這時(shí)不管轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗有多高，并聯(lián)的結(jié)果將取決于這部分液體外電路從而減小變送器與轉(zhuǎn)換器之間的傳輸精度。所以，對(duì)一個(gè)電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō)，測(cè)量不受介質(zhì)電導(dǎo)率影響是有一定范圍的，被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率既不能太大，也不能太小。假如介質(zhì)的電導(dǎo)率*，磁場(chǎng)邊緣區(qū)將產(chǎn)生很大的渦電流，引起二次磁通，使工作磁場(chǎng)邊緣區(qū)域兩側(cè)的磁場(chǎng)分別被削弱和增強(qiáng)。所以測(cè)電導(dǎo)率高的介質(zhì)不宜用交流勵(lì)磁，而應(yīng)用直流激磁。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)換器輸入阻抗的提高，必將可以降低被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率的下限。