電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器及傳感器的探討 四
由于水資源供需不平衡,中國(guó)政府將在供水、排水處理方面計(jì)劃投資220億美元。ARC預(yù)測(cè),該領(lǐng)域?qū)⑿枰罅侩姶帕髁坑?jì)。業(yè)界認(rèn)為,非滿管用的電磁流量計(jì)不能僅滿足現(xiàn)有的性能要求,而且還要適合將來(lái)的滿刻度的條件,這樣的流量計(jì)市場(chǎng)需求量很大。
1.2.3電磁流量計(jì)的發(fā)展歷史
利用電磁感應(yīng)原理測(cè)量是眾多流量測(cè)量方法中最普遍的方法之一。它已能夠測(cè)量多種形狀管道內(nèi)導(dǎo)電液體的流速和流量,是法拉第電磁感應(yīng)定律的具體應(yīng)用。電磁感應(yīng)定律是1831年英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線
運(yùn)動(dòng)時(shí),在導(dǎo)體兩端就會(huì)感應(yīng)一個(gè)與磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相互垂直的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)速度成正比。
1832年法拉第在泰晤士河滑鐵盧橋的兩岸,選擇與水流方向垂直的地磁場(chǎng)方向的地方,放著兩個(gè)金屬棒當(dāng)作電極來(lái)測(cè)量河水的流速。由于電化學(xué)反應(yīng)、熱電效應(yīng)等原因,測(cè)出的信號(hào)是虛假的,并且流速信號(hào)被河床短路。加上當(dāng)時(shí)的測(cè)量條件限制,所以失敗了。有幸的是,他在1851年見(jiàn)到了Wollsaton等人利用電磁感應(yīng)法測(cè)量英吉利海峽潮汐試驗(yàn)的成功。
1917年,史密斯和斯皮雷獲得了應(yīng)用電磁感應(yīng)的原理制造船舶測(cè)速儀的專利,并推薦使用交流勵(lì)磁來(lái)克服水的極化影響,從而開(kāi)辟了電磁流速計(jì)在海洋學(xué)上的應(yīng)用。1930年,威廉斯將硫酸銅溶液置于直流磁場(chǎng)中的一個(gè)小導(dǎo)電圓管內(nèi)流動(dòng),檢測(cè)出圓管兩電極間的直流電壓與流速成正比,這種裝置成為一種簡(jiǎn)單的電磁流量計(jì)。威廉斯第一次用數(shù)學(xué)上的方法分析圓管內(nèi)流速分布對(duì)測(cè)量的影響,提出了以管中心軸為對(duì)稱的流速分布不影響電磁流量計(jì)測(cè)量精度的理論。盡管他的分析在數(shù)學(xué)上有錯(cuò)誤,但自此有了電磁流量計(jì)的基礎(chǔ)理論。
電磁流量計(jì)