電磁流量計感應(yīng)電動勢與被測液體流速及液面高度的關(guān)系
2.1 應(yīng)用背景
在實際工程應(yīng)用中，電磁流量計管道中的被測液體不能保證總是處于滿管的狀態(tài)，液體的流速也不斷變化。傳統(tǒng)的流量計是按照始終保持滿管并且流速不變的前提計算流體流量，這對電磁流量計的測量精度有很大影響[12−13]。隨著管道中被測液體高度以及流速的變化，線圈兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢會隨之改變[14]，這種變化是否是線性的需要分析，然后根據(jù)對應(yīng)關(guān)系進行相應(yīng)的線圈形狀的選擇。最近，電磁流量計的研究又出現(xiàn)了一些引人注目的新成果，如部分流管和錐形管內(nèi)流量計[15−19]。
2.2 3 種線圈感應(yīng)電動勢線性度分析
對于 3 種形狀的線圈，在用料相同，勵磁情況相同的情況下，分別仿真其在不同流速及不同液面高度的情況下的感應(yīng)電動勢。以圓形線圈(254 匝)為基準，保證用料相同，馬鞍(200 匝)，菱形(238 匝)，勵磁電流為 1 A，線圈軸向長度 D 為 100 mm，管道口徑為 100 mm。流速范圍為0.6~2 m/s，液面高度為 10~100 mm。利用 comsol 進行仿真，對所得數(shù)據(jù)利用 matlab 進行繪制，結(jié)果分別如圖 2~4 所示。通過對仿真數(shù)據(jù)及 matlab 圖的分析可以看出：不同形狀的線圈感應(yīng)電動勢與流速和液面高度不呈線性變化。在流速確定的條件下，對感應(yīng)電動勢和液面高度的關(guān)系，以及在液面高度確定的條件下感應(yīng)電動勢與流速的關(guān)系進行仿真分析，確定出不同條件下感應(yīng)