插入式電磁流量(liàng)計原理與線性度(dù)評定
近年來,随着(zhe)流量計量行業的(de)發展, 電磁流量計(ji) 以其無可動部件(jiàn)、無壓力損失、測量(liang)量程範圍寬等優(you)點👄應🏃♂️用與各種場(chang)合,而在使用過程(chéng)中遇到的一個難(nan)題就是如何提高(gāo) 大口徑大流量計(jì) 量的準确度。如果(guǒ)使用管道式電磁(cí)流量計測量大口(kou)徑🏃🏻管道流量,則其(qí)體積大、加工成本(ben)高并且标定和安(ān)裝維修都十分困(kùn)難,給工程應用帶(dai)來很多不🧡便。所以(yi)在這種情況下,一(yī)般用插入式電磁(ci)流量計 代替管道(dao)式電磁流量計用(yong)于測量大口徑管(guan)道的流量。 但是插(chā)入式電磁流量計(jì)會産生非線性現(xian)象,影響測量的準(zhun)确🔴性。現在很多學(xué)者解決這個問題(ti)多采用的是多🐉段(duan)非線性補償方法(fa),把真個量程範圍(wéi)裏面的流🥰量分成(cheng)多個流量段,再分(fèn)别求解出不同階(jiē)段的流量系數,從(cóng)而可以得出各個(gè)階段的流量值。但(dàn)是這種方法使用(yòng)起來比較複雜,且(qiě)精度也受到了限(xiàn)制。所以🔴本文從電(dian)磁流量計自身結(jie)構處罰,找出産生(shēng)非線性現🤞象的原(yuan)♊因,從源頭上找出(chu)提高插入✨式電磁(cí)流量計線性度的(de)方法。 插入式電磁(cí)流量計工作原理(lǐ) 插入式電磁流量(liang)計測量原理是基(jī)于法拉第電磁感(gan)🐅應定👉律E=BLν 其中,E爲兩(liǎng)電極之間産生的(de)感應電動勢,B爲磁(cí)感應強度👣,L爲切📧割(gē)磁😄感應線的有效(xiao)長度,ν爲平均流速(su),流質爲導電介質(zhi),原理如圖1所💚示。 并且(qiě)(1)式經變換可表示(shì)爲 當B和L都爲常數(shù)時,隻要測得感應(ying)電動勢E就可以得(dé)到平均流速ν,因被(bei)測管道的橫截面(miàn)積已知,這樣就✌️可(ke)以很容易求得某(mǒu)導電流質的體積(ji)流量。 其中,D爲被測(cè)管道内徑Qv爲體積(ji)流量。 由(3)式可知,當(dāng)插入管道結構一(yī)定時,體積流量Qv與(yǔ)比值🈲E/B成正比👈,而與(yu)流體的溫度、密度(dù)、管内壓力等無關(guan)🥰。當磁感應🐇強度B爲(wei)常👄數時,體積流量(liang)Qv與感應電動勢E成(chéng)正比,即體積流量(liàng)與感應電動勢之(zhi)間是完全呈線性(xìng)關系的。 傳感器線(xian)性度評定 線性度(du)是傳感器的主要(yào)靜态性能指标之(zhī)一,其定義🛀爲測試(shi)系統的輸出和輸(shū)入系統能否想理(lǐ)想系統那天保♻️持(chí)正常值比例💔關系(xì)(線性關系)的一種(zhǒng)度量。線性度反應(ying)💘了校準曲線與🔴某(mǒu)一規定直線一緻(zhì)的程度,詞規定直(zhi)線即爲按一定方(fang)法确定的理想直(zhí)線。線性度♋又稱爲(wèi)非線👉性度,參考GB/T18459-2001《傳(chuán)感器主要靜♻️态性(xing)能指标計算方法(fa)》中的線性度定義(yì):正、反行程實際平(píng)均特性曲線相對(dui)于參比直線(拟合(hé)直線)的最大偏差(cha),用滿量程⭐輸出的(de)百分比來表示。這(zhe)一指标通常以線(xian)性誤差表示 本文(wén)采用最小二乘法(fǎ)進行線性度評定(ding),即拟合直線爲最(zuì)小👌二乘直線。最小(xiao)二乘直線保證了(le)傳感器至極⛱️輸出(chu)的平均值對它的(de)偏差的平方和爲(wei)最小,即可以保證(zheng)拟合直線得到的(de)結果與✌️實測結果(guǒ)之間的偏差很小(xiao),更具可靠性。根據(ju)定義,線性度即是(shi)💛校準曲線對💯這條(tiáo)最小二乘拟合直(zhi)線的偏離程度。
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