非滿管電磁流量計的結(jié)構(gòu)設(shè)計：

    1 非滿管電磁流量計的測量原理

　　管道式電磁流量計在工作的過程中，可能會出現(xiàn)管道中流體未充滿或者在流體流動過程中，流體流動處于滿管向非滿管道的轉(zhuǎn)換狀態(tài)中。使管中流體流動有兩種流動狀態(tài)。對流體未充滿管道式，此時如果仍按傳統(tǒng)流量計的測量原理，則：實際值=測量值-上部空氣部分

　　由權(quán)重函數(shù)的理論可知，感應(yīng)信號電壓是兩電極橫斷面內(nèi)所有質(zhì)點電位的集合，不論流體在管道中橫截面如何變化，流動流體的質(zhì)點都會有感應(yīng)電勢，但是這些電勢一定要處于電極的集合范圍內(nèi)，如果電極暴露在空氣中，電極得不到信號，流體未充滿管道就是這種情況。當(dāng)流體未充滿管道時，管中流體的實際流量值Q實=A實?`V，而管中流體的截面積為:

　　式中 h 為液面高度， D 為測量管內(nèi)徑。而不再是由此可知，非滿管電磁流量計的流量測量必須同時測量平均流速和液位高度這兩個物理量。

    2 非滿管電磁流量傳感器流速測量機(jī)構(gòu)

　　根據(jù)電磁流量計的基本原理，當(dāng)流體充滿管道時，管中流體的平均流速和兩電極之間的感應(yīng)電勢之間的關(guān)系。當(dāng)管中流體未充滿時，如前面所述，測得的信號不準(zhǔn)確或者根本得不到感應(yīng)電勢信號。在傳統(tǒng)電磁流量計的基礎(chǔ)上，將流速檢測電極在高度方向上設(shè)計在距測量管底端 10%D處，其中 D 為測量管直徑。這樣能保證管中流體液位高于 10%D 時，根據(jù)傳統(tǒng)電磁流量計基本原理，傳感器能準(zhǔn)確測得流體的平均流速。

    此時，兩極間的感應(yīng)電動勢 E 與兩電極間的距離 d 之間的關(guān)系為：E =k Bd`V 　　　

    3 非滿管電磁流量傳感器液位測量機(jī)構(gòu)

　　基于電容式傳感器的基本原理，就是將液位的變化轉(zhuǎn)換成電容值的變化。在測量的過程中測量電壓、頻率、脈寬等容易測量的物理量，從而實現(xiàn)電容值的測量。結(jié)合電容式傳感器和電磁流量計的基本原理，流體在管中流動的過程中，利用流量計襯里和管內(nèi)流體作為介質(zhì)，同時在流量計襯里與管壁之間采用兩片圓弧形電極片，電極片與襯里和管中流體形成一電容器，根據(jù)電容式傳感器的基本原理，液體作為一種介質(zhì)，是電容器的一個組成部分，液體液位的高低，直接影響電容器的電容值，即電容器的電容量是液位高度的單值函數(shù)。

　　為了降低信號之間的干擾和便于控制，非滿管電磁流量計采用流速機(jī)構(gòu)和液位機(jī)構(gòu)分體，但是同時同步測量，再將兩信號進(jìn)行整合，得出流量信號。

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