电磁流量计转换器及传感器的探讨 四
由于水资源供需不平衡,中国政府将在供水、排水处理方面计划投资220亿美元。ARC预测,该领域将需要大量电磁流量计。业界认为,非满管用的电磁流量计不能仅满足现有的性能要求,而且还要适合将来的满刻度的条件,这样的流量计市场需求量很大。
1.2.3电磁流量计的发展历史
利用电磁感应原理测量是众多流量测量方法中最普遍的方法之一。它已能够测量多种形状管道内导电液体的流速和流量,是法拉第电磁感应定律的具体应用。电磁感应定律是1831年英国物理学家法拉第发现的。当导体在磁场中作切割磁力线
运动时,在导体两端就会感应一个与磁场方向和导体运动方向相互垂直的感应电动势。感应电动势的大小与磁感应强度和运动速度成正比。
1832年法拉第在泰晤士河滑铁卢桥的两岸,选择与水流方向垂直的地磁场方向的地方,放着两个金属棒当作电极来测量河水的流速。由于电化学反应、热电效应等原因,测出的信号是虚假的,并且流速信号被河床短路。加上当时的测量条件限制,所以失败了。有幸的是,他在1851年见到了Wollsaton等人利用电磁感应法测量英吉利海峡潮汐试验的成功。
1917年,史密斯和斯皮雷获得了应用电磁感应的原理制造船舶测速仪的专利,并推荐使用交流励磁来克服水的极化影响,从而开辟了电磁流速计在海洋学上的应用。1930年,威廉斯将硫酸铜溶液置于直流磁场中的一个小导电圆管内流动,检测出圆管两电极间的直流电压与流速成正比,这种装置成为一种简单的电磁流量计。威廉斯第一次用数学上的方法分析圆管内流速分布对测量的影响,提出了以管中心轴为对称的流速分布不影响电磁流量计测量精度的理论。尽管他的分析在数学上有错误,但自此有了电磁流量计的基础理论。
电磁流量计