電磁流量計測量介質(zhì)對測量精度有什么影響

電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律進(jìn)行流量測量的流量計，可測量電導率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。所以在測量不同介質(zhì)的時(shí)候會(huì )對儀表讀數產(chǎn)生不同的影響，具體情況如下：

1、流速分布的影響由流體力學(xué)知道，液體在管道內流動(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—，只要流速分布相對測量管中心軸為對稱(chēng)的，則在電極上產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢大小與各點(diǎn)的流速分布狀態(tài)無(wú)關(guān)，而只是與被測液體的平均流速成正比。因此，流速分布為軸對稱(chēng)是均勻磁場(chǎng)型電磁流量計必須滿(mǎn)足的工作條件之一。假如流速分布相對管中心軸為非對稱(chēng)時(shí)，雖然總的流量相同，但在電極附近感應電動(dòng)勢大，所以測得的信號比實(shí)際流量值大。相反，在與電極成90°的地方感應電動(dòng)勢小所得的信號比實(shí)際流量值小，造成測量誤差。因此，為了使流速度分布軸對稱(chēng)，流量計前加直管段是必要的。

2、磁場(chǎng)邊緣效應對測量的影響 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(zhù)沿管軸方向上的磁場(chǎng)為無(wú)限長(cháng)?而實(shí)際流量計的磁場(chǎng)是有限長(cháng)的?所以就必須考慮有限長(cháng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的邊緣效應對測量的影響。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)，在電極上測得的感應電動(dòng)勢與無(wú)限長(cháng)磁場(chǎng)下的感應電動(dòng)勢大小不一樣，產(chǎn)生了誤差。假如管壁是導電的，由于導電管壁的短路作用，磁場(chǎng)邊緣效應就會(huì )更加明顯，隨著(zhù)管壁導電率和壁厚的變化，這種影響也將更見(jiàn)明顯，從而導致電極上感應電動(dòng)勢的損失增加。對電磁流量計來(lái)說(shuō)，測量管壁絕緣是非常必要的，所以管壁通常要涂上絕緣層。若被測介質(zhì)中含有導磁性物質(zhì)，磁場(chǎng)邊緣效應就更復雜。由于導磁物質(zhì)的存在，使磁場(chǎng)發(fā)生嚴重畸變，造成測量的非線(xiàn)性。所以對于所測液體中含有液態(tài)金屬的，一般采用直流勵磁以減少磁場(chǎng)邊緣效應。

3、被測介質(zhì)電導率的影響 ，電磁流量計轉換器的輸入阻抗已有所提高測量導電性液體時(shí)，一般不會(huì )因介質(zhì)電導率稍有變化而引起誤差，但對于一定的轉換器輸入阻抗，被測介質(zhì)的電導率有一個(gè)下限值，不能低于該下限值。被測介質(zhì)的電導率太大也是不允許的。例如當電導率超過(guò)10-1S/cm左右時(shí)，就會(huì )降低流量信號，改變指示值，即指示流量值小于實(shí)際流量值。當被測介質(zhì)的電導率很大時(shí)，外電路的電阻較小，這時(shí)不管轉換器的輸入阻抗有多高，并聯(lián)的結果將取決于這部分液體外電路從而減小變送器與轉換器之間的傳輸精度。所以，對一個(gè)電磁流量計來(lái)說(shuō)，測量不受介質(zhì)電導率影響是有一定范圍的，被測介質(zhì)電導率既不能太大，也不能太小。假如介質(zhì)的電導率極-高，磁場(chǎng)邊緣區將產(chǎn)生很大的渦電流，引起二次磁通，使工作磁場(chǎng)邊緣區域兩側的磁場(chǎng)分別被削弱和增強。所以測電導率高的介質(zhì)不宜用交流勵磁，而應用直流激磁。隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，轉換器輸入阻抗的提高，必將可以降低被測介質(zhì)電導率的下限。