电磁流量计是按法拉第电磁感应定律工作的,流体在磁场中切割磁力线运动时,在两电极产生如下式所示的与平均流速v成正比的电动势e,式中k为系数,b为磁感应强度,d为测量管内径。
e=kbdv
这是宏观地闻明电磁流量计的工作原理,假设磁通密度b是均匀分布的,流速是处处相等的。实际上并非如此,且管道内不同位置微流元产生的电动势不会等同地全贡献给两电极间流量信号。这是由于不同位置介质的短路效应形成的衰减不同,使电极附近微流元贡献大,远离电极微流元贡献小。引入权重函数w描述此现象,即微流元d产生的电动势在电极上的电压de= bvwd c。
电磁流量计感应电势权重函数
传统点电极电磁流量计的权重函数分布如图1所示,所绘等权重函数线近电极w=2,远离电极w=0.65。
两对电极电磁流量计的权重函数分布如图2所示,其权重函数0.85~1.2范围的阴影线部分比图1所示阴影线部分面积扩大,权重函数越近1的区域流速分布畸变影响的敏感度越小,减少了流速分布影响。中小口径仪表所采用板状电极,其权重函数分布如图3,与两对电极仪表相似,也比一对电极仪表优越,只是制造比较复杂,现在市场上已少见此类定型产品。
供水行业为加强出厂水计量工作,建议流量变化较大的场所采用“单泵一表制",因此较多水厂出厂水泵房每台泵后装有一台电磁流量计。然而水厂管系布置常受场地制约,没有足够直管长度位置,此时可选用两对电极电磁流量计。
