插入式電磁流量計多電極的探討  二十九

在電極的位置放置設計相同的情況下，根據線圈內部添加的導磁體形狀不同，提出了三種不同的勵磁結構：“T’’型、“十"型及“干”型，“T"型結構主要體現了結構的簡單性，測量探頭的插入深度比較小，可以用在管徑不是很大的情況下：但是側面電極所處位置的磁場強度會比較弱，靈敏度相對比較小。“十’’型結構的側面電極處的磁場強度由于另一個勵磁線圈的存在而變強，與“T"型比較，靈敏度變強，但傳感器的成本也相應的升高。“干’’型與“十"型結構類似，在只取三對電極的情況下，與“十"完全一致；但“干’’可以升級，可以在上部空余的磁場處在設置兩對電極，此時，對流速進行5對電極采樣，流速分布測量的精確性將進一步得到提高。當然，在“干”型基礎上可以再疊加電極對，電極對的增多，導致測量探頭的插入深度必須增加，在探頭頂端電極處于管道平均流速處的情況下，管道直徑必須加大，直至所有電極都接觸流體為止。

為了使設計趨于簡單化，本課題在制作傳感器時選擇了“T”型勵磁結構進行傳感器設計。

設計的多電極插入式電磁流量計傳感器，包括插入在平均流速為V的流體中的絕緣測量探頭1，絕緣測量探頭1內有螺旋勵磁線圈2，在勵磁電流I作用下，螺旋線圈2中產生磁場B，絕緣測量探頭1底端處有一對測量電極3、4。底端電極3、4兩點形成的直線和平均流速v以及磁場都形成相互切割關系，底端電極3、4在流體流動時將產生感應電動勢E；設計的創新在于在所述的絕緣測量探頭l的一個側磁面卜安置一對側面電極5、6，所謂的側磁面是螺旋線圈2的磁場B與平均流速v在絕緣測量探頭1側面形成正交切割的地方，側面電極5、6兩點形成的直線、平均流速v和螺旋線圈2出柬的磁場B都形成相互切割關系；同時，為了更多的利用磁場B，在絕緣測量探頭l的另一個側磁面上同楊安置另一對側面電極7、8，與電極5、6類似，側面電極7、8兩點形成的直線、平均流速v和螺旋線圈2出來的磁場B都形成相互切割關系；綜合上述，使用P V C管、法蘭及鋼螺垃等材料進行傳感器的制作，制成多電極插入式電磁流量計傳感器的具體實物圖如3-9所示。

電磁流量計