當(dāng)導(dǎo)電流體流過外加磁場(chǎng)時(shí),在作切割磁力線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在流體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),且通過測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的值來獲取流體的速度和流量,這就是電磁流量計(jì)測(cè)量流量的基本原理．在一定的條件下由maxwell方程可得電磁流量計(jì)的感應(yīng)電勢(shì)的表達(dá)方程：
式中:U2-U1是兩電極的電勢(shì)差;Ａ表示對(duì)所有空間積分;ｒ?yàn)榱髁坑?jì)截面管半徑；矢量Ｖ是導(dǎo)電流體的流速;Ｂ是磁感應(yīng)強(qiáng)度;Ｗ為矢量權(quán)重函數(shù),它是一個(gè)只由電磁流量計(jì)本身結(jié)構(gòu)決定的量．由流量計(jì)的感應(yīng)電勢(shì)理論基礎(chǔ)可知,只要確定了流體的流速Ｖ、磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ.以及權(quán)重函數(shù)Ｗ,流量計(jì)管徑半徑,就可以求流量計(jì)的感應(yīng)電勢(shì)差,在流量計(jì)感應(yīng)電勢(shì)計(jì)算中,一般來說,電磁流量計(jì)內(nèi)部磁場(chǎng)大小的獲取是較難的問題,傳統(tǒng)干標(biāo)定法中需要進(jìn)行的復(fù)雜的空間三維磁場(chǎng)的測(cè)量,工作量大．英國(guó)HTMP提出的渦電場(chǎng)測(cè)量法是通過檢測(cè)由磁場(chǎng)交變產(chǎn)生的渦電場(chǎng)強(qiáng)度獲取磁場(chǎng)信息,實(shí)現(xiàn)電磁流量計(jì)一次傳感器轉(zhuǎn)換系數(shù)的測(cè)量,無需測(cè)量有效區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)磁通量密度與體權(quán)重函數(shù),但它只能模擬速度分布平坦的流場(chǎng)情況,無法對(duì)非理想流場(chǎng)情況下的電磁流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定；俄羅斯VELT提出的面權(quán)重函數(shù)法是按面權(quán)重函數(shù)等值線繞制的感應(yīng)線圈與電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈的互感效應(yīng)獲取磁場(chǎng)信息,實(shí)現(xiàn)電磁流量計(jì)一次傳感器轉(zhuǎn)換系數(shù)的測(cè)量,無需測(cè)量有效區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)磁通量密度,但它需要用干濕標(biāo)定對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)行修正,對(duì)比試驗(yàn)工作量較大．本文方法結(jié)合電磁流量計(jì)管段以及勵(lì)磁線圈的幾何尺寸運(yùn)用ANSYS電磁場(chǎng)仿真獲得流量計(jì)測(cè)量區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ的分布,同時(shí)運(yùn)用MATLAB計(jì)算流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)在測(cè)量管中的分布；利用FLUENT軟件對(duì)流體中不同流量下流體在傳感器管道內(nèi)的速度分布進(jìn)行仿真；最后完成電磁流量計(jì)感應(yīng)電勢(shì)響應(yīng)計(jì)算． |
