電磁流量計是按法拉第電磁感應(yīng)定律工作的,流體在磁場中切割磁力線運動時,在兩電極產(chǎn)生如下式所示的與平均流速V成正比的電動勢E,式中k為系數(shù),B為磁感應(yīng)強度,D為測量管內(nèi)徑。
E=KBDV
這是宏觀地聞明電磁流量計的工作原理,假設(shè)磁通密度B是均勻分布的,流速是處處相等的。實際上并非如此,且管道內(nèi)不同位置微流元產(chǎn)生的電動勢不會等同地全貢獻給兩電極間流量信號。這是由于不同位置介質(zhì)的短路效應(yīng)形成的衰減不同,使電極附近微流元貢獻大,遠離電極微流元貢獻小。引入權(quán)重函數(shù)w描述此現(xiàn)象,即微流元d產(chǎn)生的電動勢在電極上的電壓dE= Bvwd c。
電磁流量計感應(yīng)電勢權(quán)重函數(shù)
傳統(tǒng)點電極電磁流量計的權(quán)重函數(shù)分布如圖1所示,所繪等權(quán)重函數(shù)線近電極W=2,遠離電極w=0.65。
兩對電極電磁流量計的權(quán)重函數(shù)分布如圖2所示,其權(quán)重函數(shù)0.85~1.2范圍的陰影線部分比圖1所示陰影線部分面積擴大,權(quán)重函數(shù)越近1的區(qū)域流速分布畸變影響的敏感度越小,減少了流速分布影響。中小口徑儀表所采用板狀電極,其權(quán)重函數(shù)分布如圖3,與兩對電極儀表相似,也比一對電極儀表,只是制造比較復(fù)雜,現(xiàn)在市場上已少見此類定型產(chǎn)品。
供水行業(yè)為加強出廠水計量工作,建議流量變化較大的場所采用“單泵一表制",因此較多水廠出廠水泵房每臺泵后裝有一臺電磁流量計。然而水廠管系布置常受場地制約,沒有足夠直管長度位置,此時可選用兩對電極電磁流量計。
