低功耗電池供電電磁流量計研究與設計 十一

2.2 電磁流量計傳感器工作原理

電磁流量計的測量原理是基于法拉第電磁感應定律，只是切割磁力線的導體不是一般的金屬導體，而是具有一定導電率的液體流體，切割磁力線的長度是兩測量電極間的距離，近似等于液體直徑，也即測量管道的內徑D。如圖2.1 所示，磁場由一對勵磁線圈產生，液體流過測量管時作切割磁力線運動，兩端電極上就會產生感應電動勢。

當測量管內徑D 和磁場強度B 一定時，流量體積Q和感應電動勢E成正比。當磁場強度B 變化時，流量與感應電動勢E 和磁場強度B 的比值成正比。所以流量與其他的物理參數變化無關。這是電磁流量計的最大優點。所以通過測量感應電動勢E就能計算出液體的體積流量。但是式2.5 的成立是建立在以下假設條件成立的基礎上的：

（1）假設磁場恒定不變，而且是均勻分布的。此假設成立，可以忽略導電流體在磁場中運動所產生的另外兩種效應的影響，即液體中感應電流對磁場分布的影響以及感應電流與電磁力相互作用對液體流動速度的影響。但在測量液體金屬時，這兩種效應是不可以忽略的。

（2）假設被測流體的流速是軸對稱均勻分布，而且流體中的感應電流與電場對稱，且平行于流體的軸向。

（3）假設流體的導電率是均勻、各向同性的，且不受電場或流體流動的影響。

（4）假設被測流體是非磁性的，并且它的磁導率 與真空磁導率一致，這樣可以忽略液體磁性與工作磁場間相互作用對流量測量產生的影響。

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