插(chā)入式電(dian)磁流量(liàng)計原理(lǐ)與線性(xing)度評定(ding)
近年來(lai),随着流(liu)量計量(liang)行業的(de)發展, 電(diàn)磁流量(liàng)計 以其(qi)無可動(dòng)部件、無(wu)壓力損(sǔn)失、測量(liang)量程範(fàn)圍寬等(deng)🏃🏻優👨❤️👨點應(ying)用與各(ge)種場合(hé),而在使(shi)用過程(chéng)中遇到(dao)的一個(ge)難題就(jiu)☔是如何(he)提高 大(da)口徑大(dà)流量計(ji) 量的準(zhǔn)确度。如(ru)果使用(yòng)管道式(shi)電磁流(liu)量計測(cè)量大口(kou)🛀徑管💃道(dao)流量,則(ze)其體積(ji)大、加工(gōng)成本高(gao)并且标(biao)定和安(ān)裝維修(xiu)都十分(fen)困難,給(gei)工程應(ying)用帶來(lái)很多不(bú)便。所以(yi)在這種(zhǒng)情況下(xia)📞,一般用(yong)插入式(shì)電磁流(liú)量計 代(dai)替管道(dào)式電磁(cí)流量計(jì)用于測(cè)量大口(kou)徑管道(dào)的流量(liàng)。 但是插(chā)入式電(diàn)磁流量(liàng)計會産(chan)生非線(xiàn)性現象(xiang),影響測(cè)量的準(zhǔn)确性。現(xiàn)在很多(duō)學者解(jie)決這個(gè)問題多(duō)采用的(de)是多段(duan)非線性(xing)補償👣方(fang)法,把真(zhēn)個量程(cheng)範圍裏(li)面的流(liu)量分成(chéng)多個流(liu)量段,再(zai)分别求(qiu)解出不(bu)同階段(duan)的流量(liàng)系數,從(cóng)而可以(yǐ)得出各(gè)個階段(duàn)⚽的流量(liàng)值。但是(shì)這種方(fāng)法使用(yòng)起來比(bǐ)較複雜(za),且精度(dù)也受到(dao)了限制(zhì)。所以✔️本(běn)文從電(diàn)磁流量(liang)計自身(shen)結構處(chu)🔞罰,找出(chū)産生非(fei)線性現(xian)象的原(yuan)因,從源(yuan)頭上找(zhao)出提高(gāo)插入式(shì)電磁流(liú)量計線(xiàn)性度的(de)方法。 插(chā)入式電(dian)磁流量(liàng)計工作(zuo)原理 插(cha)入式電(diàn)磁流量(liang)計測量(liang)原理是(shì)基于法(fǎ)拉第電(diàn)磁感應(ying)定律E=BLν 其(qí)中,E爲兩(liǎng)電極之(zhī)間産生(sheng)的感應(ying)電動勢(shi),B爲磁感(gǎn)應❄️強度(du),L爲切割(gē)磁感應(ying)線的有(you)效長度(dù),ν爲平均(jun)流速,流(liú)質爲導(dao)電介質(zhì),原理如(rú)圖1所示(shì)。 并且(qiě)(1)式經變(biàn)換可表(biao)示爲 當(dāng)B和L都爲(wèi)常數時(shi),隻要測(ce)得感應(yīng)電動勢(shi)E就可以(yǐ)得👣到平(ping)📞均🙇♀️流速(su)ν,因被測(cè)管道的(de)橫截面(miàn)積已知(zhī),這樣就(jiu)可以🆚很(hěn)容易求(qiú)🔴得某導(dǎo)電流質(zhi)的體積(jī)流量。 其(qí)中,D爲被(bei)測管道(dao)内徑Qv爲(wei)體積流(liú)量。 由(3)式(shi)可知,當(dāng)插入管(guǎn)道結構(gou)一定時(shí),體積流(liu)量Qv與比(bi)值🌈E/B成正(zheng)比,而🐕與(yǔ)流體的(de)溫度、密(mì)度、管内(nèi)壓力等(děng)無關。當(dāng)磁感應(yīng)強度B爲(wei)常數時(shí),體積流(liu)量Qv與感(gan)應電動(dong)勢E成正(zhèng)比,即體(ti)積流量(liàng)與感應(ying)電動勢(shì)之間是(shì)完全呈(cheng)線性關(guān)系🐇的。 傳(chuan)感器線(xiàn)性度評(píng)定 線性(xìng)度是傳(chuan)感器的(de)主要靜(jing)态性能(neng)指标之(zhī)一,其定(ding)義爲測(ce)試👄系統(tǒng)的輸出(chū)和輸入(rù)系統能(néng)否想理(lǐ)想系統(tǒng)那天保(bao)持正常(cháng)值比例(lì)關系(線(xiàn)性關系(xì))的一種(zhǒng)度量。線(xian)性度反(fǎn)應了校(xiào)準曲線(xiàn)與某一(yī)規定直(zhi)線一緻(zhì)的程度(dù),詞規定(dìng)直線即(ji)爲按一(yi)定方法(fǎ)确定的(de)理想☎️直(zhi)線。線性(xing)度又稱(chēng)爲非線(xian)性度,參(cān)考GB/T18459-2001《傳感(gan)器主要(yào)靜⛷️态性(xìng)能指标(biāo)計算方(fāng)法》中的(de)線性度(du)定義:正(zheng)、反行程(cheng)實際平(ping)均❤️特性(xing)曲線相(xiang)對于參(cān)比直線(xian)(拟合直(zhi)線)的最(zuì)🧑🏾🤝🧑🏼大偏差(cha),用滿量(liàng)程輸出(chū)的百分(fèn)比來表(biao)🤞示。這一(yī)指标通(tong)常以線(xiàn)性誤差(cha)表示 本(ben)文采用(yong)最小二(er)乘法進(jìn)行線性(xìng)度評定(dìng),即拟合(he)直線🈚爲(wei)最小⛷️二(èr)乘直線(xiàn)。最小二(er)乘直線(xiàn)保證了(le)傳感器(qi)至極輸(shū)出的平(píng)均值對(dui)它的偏(pian)差的平(píng)方和爲(wèi)最小,即(jí)可以保(bao)證拟合(hé)直線得(de)到的結(jié)果與實(shí)測結果(guo)之🔴間的(de)偏差很(hěn)小,更具(ju)可靠性(xìng)。根據定(ding)義,線🤟性(xing)度即是(shì)🆚校準曲(qu)線對這(zhe)條最小(xiao)二乘拟(nǐ)合直線(xiàn)的偏離(lí)程度。
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