摘要(yao):爲了(le)提高(gao)插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)
的精(jing)度和(he)穩定(ding)性，簡(jian)述了(le)勵磁(ci)線圈(quan)的結(jie)構、新(xin)材料(liao)和新(xin)🌈工藝(yi);讨論(lun)了勵(li)磁線(xian)圈在(zai)設計(ji)、制造(zao)及裝(zhuang)配中(zhong)對插(cha)入式(shi)
電磁(ci)流量(liang)計
的(de)影響(xiang)，指出(chu)了插(cha)入式(shi)電磁(ci)流量(liang)計在(zai)設計(ji)時的(de)注意(yi)事㊙️項(xiang)。
插人(ren)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)因其(qi)特殊(shu)的結(jie)構形(xing)式，緻(zhi)使其(qi)抗👄幹(gan)擾能(neng)力較(jiao)弱、精(jing)度偏(pian)低以(yi)及瞬(shun)時流(liu)量波(bo)動過(guo)大等(deng)🏒不良(liang)現象(xiang)，但便(bian)于安(an)裝、造(zao)價低(di)、普遍(bian)應用(yong)于大(da)管道(dao)等特(te)點而(er)存在(zai)。爲了(le)發揮(hui)其優(you)勢,消(xiao)除其(qi)不利(li)因素(su)，對其(qi)内部(bu)結構(gou)及其(qi)相關(guan)技術(shu)參數(shu)進行(hang)優化(hua)設計(ji)，從而(er)使🥰其(qi)精度(du)能夠(gou)達到(dao)+1%FS,使抗(kang)幹擾(rao)能力(li)得到(dao)極大(da)地增(zeng)強。主(zhu)要通(tong)過優(you)化設(she)計、選(xuan)擇材(cai)料和(he)試驗(yan)，使插(cha)人式(shi)電磁(ci)流量(liang)計的(de)穩定(ding)性和(he)精度(du)大幅(fu)度提(ti)高，并(bing)提出(chu)解決(jue)措施(shi)，對實(shi)際應(ying)用具(ju)有參(can)考價(jia)值。分(fen)析與(yu)研究(jiu)程序(xu)圖如(ru)圖1所(suo)示。
1測量(liang)原理(li)
根據(ju)法拉(la)第電(dian)磁感(gan)應定(ding)律的(de)工作(zuo)原理(li)，也就(jiu)是液(ye)态㊙️導(dao)✏️體在(zai)磁場(chang)中做(zuo)切割(ge)磁力(li)線運(yun)動時(shi)，對導(dao)體内(nei)産生(sheng)感應(ying)電動(dong)勢(Es)的(de)♋分布(bu)進行(hang)分析(xi)，研究(jiu)磁場(chang)分布(bu)的影(ying)響規(gui)律，在(zai)保證(zheng)高精(jing)度、高(gao)可靠(kao)性和(he)抗幹(gan)擾能(neng)力強(qiang)、瞬時(shi)流量(liang)波動(dong)範圍(wei)小的(de)前提(ti)下，尋(xun)㊙️求寬(kuan)範圍(wei)流量(liang)測量(liang)時插(cha)人式(shi)電磁(ci)流量(liang)計。
插(cha)人式(shi)電磁(ci)流量(liang)計測(ce)量液(ye)體的(de)流量(liang)時，液(ye)體爲(wei)導電(dian)🆚液體(ti)，電導(dao)率應(ying)大于(yu)5μs/em，流體(ti)流過(guo)垂直(zhi)于流(liu)動方(fang)向的(de)磁場(chang)導電(dian)液體(ti)的流(liu)動🎯感(gan)應出(chu)平均(jun)流速(su)，從而(er)獲得(de)與流(liu)體的(de)體積(ji)流量(liang)成正(zheng)比的(de)感應(ying)🛀🏻電動(dong)勢(Es),感(gan)應電(dian)動勢(shi)方程(cheng)爲:
Es=BDV×10-4
式(shi)中：Es---電(dian)動勢(shi)，伏特(te)（V）
B----磁感(gan)應強(qiang)度，特(te)斯拉(la)（T）
D----測量(liang)管内(nei)徑，厘(li)米（cm）
V----被(bei)測液(ye)體平(ping)均流(liu)速，米(mi)/秒（m/s）
因(yin)插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)與一(yi)般的(de)法蘭(lan)管道(dao)式電(dian)磁流(liu)☂️量計(ji)有很(hen)大的(de)不同(tong)，插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)的傳(chuan)感器(qi)外側(ce)形成(cheng)發🧑🏾🤝🧑🏼射(she)磁場(chang)，測量(liang)電極(ji)在傳(chuan)感器(qi)的端(duan)部，故(gu)此根(gen)據尼(ni)庫接(jie)磁(NIKURADS)原(yuan)理，測(ce)量♉導(dao)電液(ye)體流(liu)量時(shi),導電(dian)流體(ti)流過(guo)垂直(zhi)于流(liu)動方(fang)向的(de)磁場(chang)導電(dian)液體(ti)的流(liu)動感(gan)應出(chu)平均(jun)流速(su)，從而(er)獲得(de)與流(liu)體的(de)體積(ji)流♉量(liang)成正(zheng)比的(de)感應(ying)電動(dong)勢，感(gan)應電(dian)動勢(shi)信号(hao)被兩(liang)個與(yu)流體(ti)相接(jie)觸的(de)❗電極(ji)檢測(ce)出來(lai),在轉(zhuan)換器(qi)中顯(xian)示🏃瞬(shun)時流(liu)量和(he)累計(ji)流量(liang)，并通(tong)過轉(zhuan)換器(qi)🤞轉換(huan)成标(biao)準電(dian)信号(hao)輸出(chu)到上(shang)位機(ji)，即4mA~20mADC,如(ru)圖🍉2所(suo)示。
插(cha)入式(shi)電磁(ci)流量(liang)計的(de)測量(liang)探頭(tou)測得(de)管道(dao)内部(bu)特定(ding)位置(zhi)(管道(dao)內徑(jing)的1/8處(chu))的局(ju)部流(liu)速，以(yi)确定(ding)管道(dao)流速(su)，插㊙️人(ren)式電(dian)磁流(liu)量🧡計(ji)的傳(chuan)感器(qi)是在(zai)測量(liang)探頭(tou)外🈚側(ce)形成(cheng)外發(fa)射磁(ci)場，測(ce)量電(dian)極在(zai)傳感(gan)器的(de)端部(bu)。
基于(yu)以上(shang)目的(de)，爲了(le)降低(di)外發(fa)射磁(ci)場的(de)電磁(ci)流速(su)傳感(gan)器所(suo)産生(sheng)的感(gan)應信(xin)号受(shou)信号(hao)流體(ti)和磁(ci)場的(de)邊界(jie)層厚(hou)度影(ying)響,會(hui)降低(di)測量(liang)的線(xian)性度(du)，通過(guo)一體(ti)化的(de)特殊(shu)優化(hua)設計(ji)，在外(wai)徑爲(wei):φ47mm(因爲(wei)需要(yao)使用(yong)2”螺紋(wen)球閥(fa)，球閥(fa)通孔(kong)直徑(jing)爲:50mm的(de)緣故(gu))，内徑(jing)爲:φ40mm，長(zhang)度爲(wei):77mm的空(kong)👈間内(nei)進行(hang)布置(zhi)各個(ge)相關(guan)零、部(bu)件(兩(liang)個電(dian)極、兩(liang)個電(dian)極加(jia)長杆(gan)，勵磁(ci)線圈(quan)部件(jian))，應用(yong)🌐法拉(la)第電(dian)磁感(gan)應定(ding)👈律和(he)尼庫(ku)接磁(ci)(NIKURADS)原理(li)，将磁(ci)感應(ying)強度(du)充分(fen)發揮(hui),達到(dao)🤞高精(jing)度、高(gao)可靠(kao)性、寬(kuan)範圍(wei)的流(liu)體測(ce)量，同(tong)時采(cai)用新(xin)材料(liao)、新工(gong)藝，該(gai)結構(gou)還🏒具(ju)有耐(nai)🏃🏻高溫(wen)，并且(qie)适用(yong)于大(da)🆚口徑(jing)管道(dao)的流(liu)體測(ce)量等(deng)特性(xing)。
通過(guo)大量(liang)的試(shi)驗，對(dui)探頭(tou)端部(bu)外型(xing)結構(gou)亦采(cai)用特(te)殊設(she)計，從(cong)而💃消(xiao)除兩(liang)個電(dian)極之(zhi)間的(de)擾流(liu)現象(xiang)，同時(shi)亦消(xiao)💚除因(yin)通電(dian)産生(sheng)磁場(chang)，導緻(zhi)兩個(ge)電極(ji)吸附(fu)介質(zhi)中的(de)鐵屑(xie)而影(ying)響測(ce)量精(jing)度和(he)死區(qu)效應(ying)，增強(qiang)了輸(shu)出信(xin)号的(de)穩定(ding)性，從(cong)而提(ti)高傳(chuan)📧感器(qi)精度(du)和抗(kang)幹擾(rao)性。通(tong)過結(jie)構的(de)優化(hua)設計(ji)，使用(yong)壽命(ming)更❗長(zhang)，插入(ru)式電(dian)❌磁流(liu)量計(ji)探頭(tou)局部(bu)，如圖(tu)3所示(shi)。
2實(shi)踐當(dang)中遇(yu)到的(de)實際(ji)難題(ti)
在生(sheng)産實(shi)踐中(zhong)，發現(xian)剛剛(gang)纏繞(rao)完畢(bi)的勵(li)磁線(xian)圈，由(you)于摩(mo)擦生(sheng)🐇熱的(de)原因(yin)，直接(jie)進行(hang)測量(liang)阻值(zhi)時，阻(zu)值往(wang)往大(da)于理(li)論計(ji)算值(zhi)(10~20)。當勵(li)🐉磁線(xian)圈在(zai)自然(ran)環境(jing)中失(shi)效幾(ji)個小(xiao)時後(hou)，勵磁(ci)線圈(quan)的阻(zu)✍️值恢(hui)複到(dao)理論(lun)設計(ji)值。從(cong)而推(tui)論,含(han)有勵(li)磁線(xian)圈的(de)插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)受現(xian)場管(guan)道介(jie)質溫(wen)度的(de)影響(xiang)非常(chang)大❓，緻(zhi)使插(cha)入式(shi)電磁(ci)流量(liang)計的(de)轉換(huan)器内(nei)的技(ji)術參(can)數發(fa)生變(bian)化，影(ying)響其(qi)過程(cheng)控制(zhi)的☀️精(jing)度，而(er)且瞬(shun)時流(liu)☎️量波(bo)動過(guo)大。
其(qi)原因(yin)是:勵(li)磁線(xian)圈的(de)阻值(zhi)及匝(za)數是(shi)按照(zhao)常溫(wen)狀态(tai)🙇♀️下進(jin)行設(she)計的(de)，而含(han)有勵(li)磁線(xian)圈的(de)插入(ru)式電(dian)磁🏃♀️流(liu)量計(ji)經常(chang)是高(gao)于常(chang)溫狀(zhuang)态下(xia)進行(hang)安裝(zhuang)、使用(yong)(如:高(gao)爐回(hui)🌈水、供(gong)熱管(guan)道等(deng))，勵磁(ci)線🔱圈(quan)的阻(zu)✔️值随(sui)使用(yong)環境(jing)溫度(du)的變(bian)化而(er)變化(hua),緻使(shi)插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)測量(liang)時的(de)精度(du)大爲(wei)降低(di)，性能(neng)的不(bu)确定(ding)✨性大(da)爲增(zeng)加，爲(wei)了保(bao)證儀(yi)表的(de)高精(jing)度和(he)穩定(ding)性，在(zai)不同(tong)的季(ji)節(主(zhu)要是(shi)環境(jing)溫度(du)和介(jie)質溫(wen)度)，經(jing)過大(da)量模(mo)拟現(xian)場實(shi)際情(qing)況的(de)試驗(yan)，并結(jie)合轉(zhuan)換器(qi)的技(ji)🙇♀️術參(can)數要(yao)求,得(de)出一(yi)個完(wan)善的(de)勵磁(ci)🔱線圈(quan)各種(zhong)技術(shu)參數(shu)。
模拟(ni)現場(chang)試驗(yan)裝置(zhi)如圖(tu)4所示(shi)。
試(shi)驗方(fang)法:首(shou)先，把(ba)插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)和溫(wen)度傳(chuan)感🌈器(qi)按照(zhao)圖中(zhong)所示(shi)固定(ding)在自(zi)動加(jia)熱箱(xiang)體中(zhong);其次(ci)，把插(cha)人式(shi)電磁(ci)流量(liang)計‼️的(de)勵🌐磁(ci)線圈(quan)的引(yin)線(聚(ju)四氟(fu)乙💰烯(xi)屏蔽(bi)🌈線)與(yu)萬用(yong)表測(ce)量阻(zu)值端(duan)鈕相(xiang)連接(jie),并把(ba)檔位(wei)定格(ge)在👌200刻(ke)度線(xian).上;同(tong)時把(ba)溫🌈度(du)傳感(gan)器(PT100
鉑(bo)電阻(zu)
)的引(yin)線與(yu)溫度(du)顯示(shi)器相(xiang)連接(jie)。
經檢(jian)查無(wu)誤後(hou)，經過(guo)大約(yue)10min,記錄(lu)此時(shi)水箱(xiang)中水(shui)的溫(wen)度，然(ran)後接(jie)通220VAC電(dian)源，自(zi)動電(dian)加熱(re)箱體(ti)内的(de)水進(jin)行升(sheng)溫，以(yi)水每(mei)升高(gao)5C，記錄(lu)一次(ci)♉萬用(yong)表顯(xian)示的(de)阻值(zhi)，記錄(lu)直至(zhi)水溫(wen)達到(dao)100℃時的(de)阻值(zhi)。
試驗(yan)數據(ju)如下(xia):
爲了(le)滿足(zu)現場(chang)管道(dao)高溫(wen)介質(zhi)對插(cha)入式(shi)電磁(ci)流量(liang)計測(ce)量精(jing)㊙️度😍的(de)影響(xiang)，探頭(tou)勵磁(ci)線圈(quan)的阻(zu)值在(zai)環境(jing)溫度(du)(T=15℃時)，按(an)照理(li)論計(ji)🌏算值(zhi)💛進行(hang)纏繞(rao)，爲60n+0.50，漆(qi)包圓(yuan)繞組(zu)線直(zhi)徑:φ=0.21mm,經(jing)過多(duo)次升(sheng)高介(jie)質(自(zi)來水(shui))溫度(du)進行(hang)試驗(yan)，勵磁(ci)線圈(quan)的電(dian)阻值(zhi)💋與溫(wen)度的(de)變化(hua)數據(ju)表示(shi)如下(xia):
1）2025年11月(yue)份北(bei)方的(de)冬季(ji)，室溫(wen)：15°C～20°C内進(jin)行第(di)一次(ci)試驗(yan)，升溫(wen)⁉️試驗(yan)🤞時間(jian)共75min。
勵(li)磁線(xian)圈的(de)電阻(zu)值與(yu)溫度(du)的變(bian)化數(shu)據表(biao)示如(ru)下：
水(shui)溫：15°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=60.2Ω
水溫(wen)：20°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=61.3Ω阻(zu)值升(sheng)高1.1Ω
水(shui)溫：25°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=62.5Ω阻值(zhi)升高(gao)1.2Ω
水溫(wen)：30°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=63.8Ω阻(zu)值升(sheng)高1.3Ω
水(shui)溫：35°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=64.9Ω阻值(zhi)升高(gao)1.1Ω
水溫(wen)：40°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=66.4Ω阻(zu)值升(sheng)高1.5Ω
水(shui)溫：45°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=67.5Ω阻值(zhi)升高(gao)1.1Ω
水溫(wen)：50°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=68.8Ω阻(zu)值升(sheng)高1.3Ω
水(shui)溫：55°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=70.0Ω阻值(zhi)升高(gao)1.2Ω
水溫(wen)：60°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=71.1Ω阻(zu)值升(sheng)高1.1Ω
水(shui)溫：65°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=72.2Ω阻值(zhi)升高(gao)1.1Ω
水溫(wen)：70°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=73.4Ω阻(zu)值升(sheng)高1.2Ω
水(shui)溫：75°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=74.5Ω阻值(zhi)升高(gao)1.1Ω
水溫(wen)：80°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=75.4Ω阻(zu)值升(sheng)高0.9Ω
水(shui)溫：85°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=76.6Ω阻值(zhi)升高(gao)1.2Ω
水溫(wen)：90°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=77.9Ω阻(zu)值升(sheng)高1.3Ω
水(shui)溫：95°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=78.9Ω阻值(zhi)升高(gao)1.0Ω
水溫(wen)：100°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值R=81.4Ω阻(zu)值升(sheng)高2.5Ω
第(di)一次(ci)試驗(yan)結論(lun)：水溫(wen)從15°C升(sheng)到100°C時(shi)，每升(sheng)高5°C，勵(li)磁線(xian)圈的(de)電👈阻(zu)💔值平(ping)均增(zeng)大1.247Ω。
2）勵(li)磁線(xian)圈完(wan)全處(chu)于室(shi)溫：15°C～20°C狀(zhuang)态下(xia)，24h後進(jin)行第(di)二次(ci)試💔驗(yan)，升溫(wen)🧑🏾🤝🧑🏼試驗(yan)時間(jian)共80min。
勵(li)磁線(xian)圈的(de)電阻(zu)值與(yu)溫度(du)的變(bian)化數(shu)據表(biao)示如(ru)下：
水(shui)溫：6°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=58.8Ω
水溫(wen)：10°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=59.8Ω阻(zu)值升(sheng)高1.0Ω
水(shui)溫：15°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=60.2Ω阻值(zhi)升高(gao)0.4Ω
水溫(wen)：20°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=61.5Ω阻(zu)值升(sheng)高1.3Ω
水(shui)溫：25°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=62.8Ω阻值(zhi)升高(gao)1.3Ω
水溫(wen)：30°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=63.8Ω阻(zu)值升(sheng)高1.0Ω
水(shui)溫：35°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=65.0Ω阻值(zhi)升高(gao)1.2Ω
水溫(wen)：40°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=66.2Ω阻(zu)值升(sheng)高1.2Ω
水(shui)溫：45°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=67.0Ω阻值(zhi)升高(gao)0.8Ω
水溫(wen)：50°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=68.7Ω阻(zu)值升(sheng)高1.7Ω
水(shui)溫：55°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=69.9Ω阻值(zhi)升高(gao)1.2Ω
水溫(wen)：60°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=71.2Ω阻(zu)值升(sheng)高1.3Ω
水(shui)溫：65°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=72.3Ω阻值(zhi)升高(gao)1.1Ω
水溫(wen)：70°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=73.2Ω阻(zu)值升(sheng)高0.9Ω
水(shui)溫：75°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=74.7Ω阻值(zhi)升高(gao)1.5Ω
水溫(wen)：80°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=75.8Ω阻(zu)值升(sheng)高1.1Ω
水(shui)溫：85°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=76.7Ω阻值(zhi)升高(gao)0.9Ω
水溫(wen)：90°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=77.9Ω阻(zu)值升(sheng)高1.2Ω
水(shui)溫：95°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=79.1Ω阻值(zhi)升高(gao)1.2Ω
水溫(wen)：100°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=81.2Ω阻(zu)值升(sheng)高2.1Ω
第(di)二次(ci)試驗(yan)結論(lun)：水溫(wen)從15°C升(sheng)到100°C時(shi)，每升(sheng)高5°C，勵(li)磁線(xian)圈的(de)電阻(zu)⛷️值平(ping)均增(zeng)大1.179Ω。後(hou)又在(zai)本季(ji)節多(duo)次進(jin)行試(shi)驗，試(shi)驗結(jie)果大(da)體🈲相(xiang)似。
3）2025年(nian)11月27日(ri)星期(qi)四上(shang)午8：15開(kai)始試(shi)驗，試(shi)驗室(shi)溫：25°C～30°C内(nei)進行(hang)第三(san)次試(shi)🤩驗，升(sheng)溫試(shi)驗時(shi)間共(gong)30min。
勵磁(ci)線圈(quan)的電(dian)阻值(zhi)與溫(wen)度的(de)變化(hua)數據(ju)表示(shi)如下(xia)：
水溫(wen)：20°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=61.4Ω
水(shui)溫：25°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=62.5Ω阻值(zhi)升高(gao)1.1Ω
水溫(wen)：30°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=63.8Ω阻(zu)值升(sheng)高1.3Ω
水(shui)溫：35°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=64.9Ω阻值(zhi)升高(gao)1.1Ω
水溫(wen)：40°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=66.4Ω阻(zu)值升(sheng)高1.5Ω
水(shui)溫：45°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=67.5Ω阻值(zhi)升高(gao)1.1Ω
水溫(wen)：50°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=68.8Ω阻(zu)值升(sheng)高1.3Ω
水(shui)溫：55°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=70.0Ω阻值(zhi)升高(gao)1.2Ω
水溫(wen)：60°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=71.1Ω阻(zu)值升(sheng)高1.1Ω
水(shui)溫：65°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)R=72.2Ω阻值(zhi)升高(gao)1.1Ω
水溫(wen)：70°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=73.4Ω阻(zu)值升(sheng)高1.2Ω
水(shui)溫：75°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=74.5Ω阻值(zhi)升高(gao)1.1Ω
水溫(wen)：80°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=75.4Ω阻(zu)值升(sheng)高0.9Ω
水(shui)溫：85°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=76.6Ω阻值(zhi)升高(gao)1.2Ω
水溫(wen)：90°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=77.9Ω阻(zu)值升(sheng)高1.3Ω
水(shui)溫：95°C時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)阻值(zhi)：R=78.9Ω阻值(zhi)升高(gao)1.0Ω
水溫(wen)：100°C時，勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=80.1Ω阻(zu)值升(sheng)高1.1Ω
水(shui)溫：100°C時(shi)，連續(xu)進行(hang)8小時(shi)高溫(wen)度（100°C）水(shui)進行(hang)試驗(yan)，此時(shi)的勵(li)磁線(xian)圈阻(zu)值：R=80.1Ω～81.4Ω範(fan)圍内(nei)波動(dong)。
這次(ci)夏季(ji)試驗(yan)結論(lun)：水溫(wen)從20°C升(sheng)到100°C時(shi)，每升(sheng)高5°C，勵(li)磁線(xian)圈的(de)電阻(zu)值平(ping)均增(zeng)大1.1625Ω。後(hou)又在(zai)本季(ji)節多(duo)次進(jin)行試(shi)驗，試(shi)驗結(jie)果大(da)⚽體相(xiang)似。
通(tong)過北(bei)方寒(han)冷的(de)冬季(ji)及夏(xia)季的(de)數十(shi)次試(shi)驗，其(qi)試驗(yan)的結(jie)果基(ji)本一(yi)緻。
爲(wei)了使(shi)勵磁(ci)線圈(quan)産生(sheng)的磁(ci)力線(xian)均勻(yun)、完整(zheng)地包(bao)裹🐇電(dian)極🛀🏻，勵(li)磁線(xian)圈的(de)磁芯(xin)要盡(jin)量與(yu)電極(ji)端部(bu)相接(jie)近，使(shi)電極(ji)整體(ti)充分(fen)地切(qie)割🛀磁(ci)力線(xian)，同時(shi)兼顧(gu)電感(gan)值的(de)大小(xiao)，在電(dian)感㊙️值(zhi)适中(zhong)的情(qing)況下(xia)（後面(mian)🏃🏻♂️論述(shu)，經過(guo)理💚論(lun)計算(suan)和試(shi)驗，電(dian)感值(zhi)：L=390mH爲宜(yi)），從㊙️而(er)産生(sheng)連綿(mian)不斷(duan)的🔅、強(qiang)大、穩(wen)定的(de)磁場(chang)信号(hao)，在實(shi)踐中(zhong)起到(dao)了大(da)大降(jiang)低🍓過(guo)程控(kong)制流(liu)量💔的(de)波動(dong)性，并(bing)且增(zeng)加了(le)流速(su)的穩(wen)定性(xing)（最小(xiao)流速(su)爲0.2m/s時(shi)，可正(zheng)确、穩(wen)定地(di)測量(liang)），同時(shi)使插(cha)入式(shi)電磁(ci)流量(liang)計在(zai)标校(xiao)時的(de)标校(xiao)系數(shu)大爲(wei)降低(di)（如🈲轉(zhuan)換器(qi)的标(biao)校系(xi)數：1～5.9999，則(ze)實際(ji)标校(xiao)過程(cheng)中，标(biao)校系(xi)數⛹🏻♀️隻(zhi)爲1.3左(zuo)右），使(shi)标校(xiao)過程(cheng)簡易(yi)化，更(geng)容易(yi)進行(hang)标校(xiao)，極大(da)地減(jian)輕了(le)标校(xiao)人員(yuan)的工(gong)作強(qiang)度，儀(yi)表的(de)精度(du)更高(gao)。勵🈲磁(ci)線圈(quan)部件(jian)與端(duan)部電(dian)極的(de)相對(dui)位置(zhi)如圖(tu)5所示(shi)。
3插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)優化(hua)設計(ji)
通過(guo)在不(bu)同季(ji)節進(jin)行的(de)數十(shi)次試(shi)驗結(jie)果，再(zai)結合(he)轉換(huan)器本(ben)身的(de)技術(shu)參數(shu)的要(yao)求，以(yi)及在(zai)插入(ru)式電(dian)✍️磁流(liu)量計(ji)傳感(gan)器的(de)有限(xian)🌂空間(jian)内，進(jin)行技(ji)術參(can)數、新(xin)材料(liao)和新(xin)工藝(yi)的優(you)化設(she)計。
1）根(gen)據閉(bi)合回(hui)路的(de)屬性(xing)---電感(gan)原理(li)及公(gong)式：L=μQ×μr×Ae×N2/l式(shi)中：
L—電(dian)感，單(dan)位：亨(heng)（H）μ
Q—自由(you)空間(jian)的導(dao)磁率(lü)：4д×10-7H/m
μr—磁芯(xin)材料(liao)相對(dui)的導(dao)磁率(lü)，單位(wei)：亨/米(mi)（H/m）
Ae—磁芯(xin)的截(jie)面積(ji)，單位(wei)：平方(fang)米（m2）
N----勵(li)磁線(xian)圈的(de)匝數(shu)
l----勵磁(ci)線圈(quan)纏繞(rao)長度(du)，單位(wei)：米（m）
2）精(jing)選勵(li)磁線(xian)圈磁(ci)芯的(de)材質(zhi)以及(ji)尺寸(cun)的選(xuan)擇
根(gen)據尼(ni)庫接(jie)磁（NIKURADS）原(yuan)理，設(she)計、制(zhi)造和(he)特性(xing)參數(shu)試驗(yan)。爲了(le)💰增大(da)導⚽磁(ci)率，極(ji)大地(di)改善(shan)封閉(bi)性磁(ci)力線(xian)強度(du)，故此(ci)選擇(ze)實👌心(xin)勵磁(ci)線圈(quan)，使磁(ci)感應(ying)強度(du)大幅(fu)增加(jia)。磁☔芯(xin)采用(yong)磁性(xing)等🈲級(ji)：超級(ji)⛷️；牌号(hao)：電工(gong)純鐵(tie)（型号(hao)：DT4C）；矯頑(wan)力：≤32，矯(jiao)頑力(li)時效(xiao)增值(zhi)：≤4，最❌大(da)導磁(ci)率：≥0.0151
工(gong)業純(chun)鐵質(zhi)地特(te)别軟(ruan)，韌性(xing)特别(bie)大，電(dian)磁性(xing)能很(hen)好。工(gong)業純(chun)鐵🚩熔(rong)點比(bi)鐵高(gao)，在潮(chao)濕的(de)空氣(qi)中比(bi)鐵難(nan)以🐕生(sheng)鏽💋，在(zai)冷的(de)濃💃🏻硫(liu)酸中(zhong)可🛀🏻以(yi)鈍化(hua)；同時(shi)電磁(ci)性能(neng)好。矯(jiao)頑力(li)（Hc）低，導(dao)磁🈲率(lü)μ高，飽(bao)和磁(ci)感（Bs）高(gao)，磁性(xing)穩定(ding)又無(wu)磁時(shi)效。鋼(gang)質純(chun)淨度(du)高，電(dian)工純(chun)鐵系(xi)列鋼(gang)質均(jun)爲鎮(zhen)靜鋼(gang)，又采(cai)用了(le)精練(lian)，所以(yi)内部(bu)組織(zhi)緻密(mi)，均勻(yun)，優良(liang)，氣體(ti)含量(liang)少，成(cheng)🥰品💁含(han)碳量(liang)≤0.004%，冷、熱(re)加工(gong)性能(neng)好。冷(leng)加工(gong)如車(che)、墩、沖(chong)、彎、拉(la)等都(dou)無問(wen)題，具(ju)有良(liang)好的(de)加工(gong)性能(neng)，加工(gong)表面(mian)質量(liang)好。
3）勵(li)磁線(xian)圈的(de)漆包(bao)圓繞(rao)組線(xian)的選(xuan)擇
根(gen)據中(zhong)華人(ren)民共(gong)和國(guo)國家(jia)标準(zhun)GB/T6109.1—2008《漆包(bao)圓繞(rao)組線(xian)第一(yi)部🏒分(fen)：一般(ban)規定(ding)》[2]和GB/T6109.2—2008《漆(qi)包圓(yuan)繞組(zu)線第(di)二部(bu)分：155級(ji)聚🤩酯(zhi)漆🏒包(bao)銅圓(yuan)線》[3]的(de)相關(guan)規🔞定(ding)，并且(qie)結合(he)插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)的具(ju)體使(shi)用情(qing)況及(ji)使🐇用(yong)範圍(wei)的安(an)全裕(yu)度，選(xuan)擇型(xing)号：QZY=XY-2/200，線(xian)徑：φ0.21mm。
型(xing)号：QZY+XY-2/150的(de)含義(yi)
系列(lie)代号(hao)Q—漆包(bao)圓繞(rao)組線(xian)
漆膜(mo)代号(hao)Z—聚酯(zhi)類漆(qi)
Y—聚酰(xian)亞胺(an)類漆(qi)
非自(zi)粘性(xing)漆包(bao)線2—二(er)級漆(qi)膜
耐(nai)溫溫(wen)度150—攝(she)氏度(du)：150°C
插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)勵磁(ci)線圈(quan)的結(jie)構形(xing)式如(ru)圖6所(suo)示。
根據(ju)以上(shang)不同(tong)季節(jie)的數(shu)10次試(shi)驗，勵(li)磁線(xian)圈得(de)出相(xiang)應📞的(de)技術(shu)參☔數(shu)如下(xia)：
a）從勵(li)磁線(xian)圈的(de)漆包(bao)圓繞(rao)組線(xian)的選(xuan)擇（如(ru)：勵磁(ci)線圈(quan)的型(xing)号、線(xian)徑等(deng)）如上(shang)所述(shu)。
b）關于(yu)勵磁(ci)線圈(quan)的阻(zu)值通(tong)常情(qing)況下(xia)的理(li)論值(zhi)均在(zai)常溫(wen)下進(jin)行🥵計(ji)算與(yu)确定(ding)，但一(yi)定要(yao)結合(he)轉換(huan)器的(de)🐉相關(guan)技術(shu)參數(shu)進行(hang)🚶♀️選擇(ze)。
選擇(ze)方法(fa)：如插(cha)入式(shi)電磁(ci)流量(liang)計所(suo)選擇(ze)的轉(zhuan)換器(qi)匹配(pei)的阻(zu)💋值爲(wei)：（X～Y）Ω時，則(ze)勵磁(ci)線圈(quan)的阻(zu)值大(da)于或(huo)等于(yu)1.5X即可(ke)❓。這樣(yang)既能(neng)滿足(zu)流動(dong)介質(zhi)溫度(du)低于(yu)常溫(wen)時，勵(li)♌磁線(xian)圈阻(zu)值必(bi)然降(jiang)低，但(dan)不影(ying)響轉(zhuan)換器(qi)的正(zheng)常工(gong)作，同(tong)時亦(yi)能滿(man)足介(jie)質溫(wen)度高(gao)📧于常(chang)溫時(shi)，勵磁(ci)線圈(quan)🌏阻值(zhi)升高(gao)，也不(bu)影響(xiang)轉換(huan)器的(de)正常(chang)工作(zuo)。
c）從結(jie)構上(shang)講，勵(li)磁線(xian)圈的(de)磁芯(xin)必須(xu)長于(yu)線圈(quan)部件(jian)爲📧好(hao)🔴。其磁(ci)芯長(zhang)出部(bu)分應(ying)與采(cai)集信(xin)号的(de)電極(ji)基本(ben)在一(yi)個基(ji)準線(xian)上，在(zai)現有(you)的磁(ci)場強(qiang)度下(xia)增加(jia)磁力(li)❌線最(zui)大💃🏻程(cheng)度上(shang)包裹(guo)電極(ji)，使之(zhi)電極(ji)采集(ji)信号(hao)的最(zui)大化(hua)，由此(ci)🔞增加(jia)插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)的精(jing)♊度和(he)穩定(ding)性。
4結(jie)論
一(yi)種基(ji)于插(cha)入式(shi)電磁(ci)型流(liu)量計(ji)在實(shi)際應(ying)用過(guo)程中(zhong)，勵磁(ci)線圈(quan)經過(guo)優化(hua)設計(ji)、磁芯(xin)材料(liao)的選(xuan)擇和(he)探頭(tou)結構(gou)等方(fang)面🔴的(de)改進(jin)，提高(gao)其在(zai)現場(chang)運行(hang)過程(cheng)中的(de)穩定(ding)性、精(jing)度等(deng)級和(he)抗幹(gan)擾🧑🏽🤝🧑🏻能(neng)力，充(chong)♌分發(fa)揮插(cha)入式(shi)電磁(ci)流👈量(liang)計自(zi)有優(you)勢，對(dui)該産(chan)品質(zhi)量💋的(de)提升(sheng)具有(you)實質(zhi)性作(zuo)用。
以(yi)上内(nei)容源(yuan)于網(wang)絡，如(ru)有侵(qin)權聯(lian)系即(ji)删除(chu)!