低功耗电池供电电磁流量计研究与设计 十一

2.2 电磁流量计传感器工作原理

电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律，只是切割磁力线的导体不是一般的金属导体，而是具有一定导电率的液体流体，切割磁力线的长度是两测量电极间的距离，近似等于液体直径，也即测量管道的内径D。如图2.1 所示，磁场由一对励磁线圈产生，液体流过测量管时作切割磁力线运动，两端电极上就会产生感应电动势。

当测量管内径D 和磁场强度B 一定时，流量体积Q和感应电动势E成正比。当磁场强度B 变化时，流量与感应电动势E 和磁场强度B 的比值成正比。所以流量与其他的物理参数变化无关。这是电磁流量计的最大优点。所以通过测量感应电动势E就能计算出液体的体积流量。但是式2.5 的成立是建立在以下假设条件成立的基础上的：

（1）假设磁场恒定不变，而且是均匀分布的。此假设成立，可以忽略导电流体在磁场中运动所产生的另外两种效应的影响，即液体中感应电流对磁场分布的影响以及感应电流与电磁力相互作用对液体流动速度的影响。但在测量液体金属时，这两种效应是不可以忽略的。

（2）假设被测流体的流速是轴对称均匀分布，而且流体中的感应电流与电场对称，且平行于流体的轴向。

（3）假设流体的导电率是均匀、各向同性的，且不受电场或流体流动的影响。

（4）假设被测流体是非磁性的，并且它的磁导率 与真空磁导率一致，这样可以忽略液体磁性与工作磁场间相互作用对流量测量产生的影响。

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