电磁流量计的基本表达式是在假定沿流体的流动方向上磁场始终是均匀为前提下推导而得到的。这就意味着沿管轴方向上的磁场无限长,而实际流量计的线圈长度是有限的,并且为了实现流量计的小型化,总是希望励磁线圈和测量管的长度越短越好。这样就会出现磁场边缘效应,即磁场轴向长度对感应电动势幅值和励磁线圈两端的磁感应强度不均匀。磁场中间部分大致是均匀的,两端则逐渐减弱,形成不均匀的边缘,最后下降为零。使得液体内部电场E也不均匀,产生涡电流。由涡电流所产生的二次磁通反过来改变磁场边缘部分的工作磁通,使磁场的均匀性进一步遭到破坏。这时在电极上测量到的感应电动势与无限长磁场下的感应电动势不一样,产生了误差。理论分析表明,为了减少边缘效应,励磁线圈的轴向长度应为测量管内径的1.4~1.52倍。这样才可以使电极上产生的感应电动势接近于无限长磁场的理论计算值。假如管壁是导电的,磁场边缘效应更加明显,从而导致电极上感应电动势的损失增加,所以管壁通常要涂上绝缘层。
假如介质的电导率极高(如液态金属),磁场边缘区域两侧的磁场分别被削弱和增强。所以测量电导率高的介质不宜用交流励磁,而应用直流励磁。若被测介质中含有导磁性物质(铁、钻、镍之类),磁场边缘效应就更复杂。由于导磁性物质的存在,使磁场发生严重畸变,造成电磁流量计测量的非线性。 |
