异径管电磁流量传感器励磁系统研究.pdf

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1、第27卷第4期传感技术学报Vo1．27No．42014年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2014StudyontheMagneticExcitationSubsystemofElectromagneticTransducerwithLocallyShrunkMeasurementPipeL／UTiejUn，GONGTongsheng，CHENYinfia(CollegeofMetrologyandMeasurementEngineering，ChinaJiliangUniversity，Hangzhou31001

2、8，China)Abstract：Tooptimizethedesignoftheelectromagneticflowtransducerwithalocallyshrunkpipe，experimentalstudywascarriedouttoverifyhowthepropertyofthetransducerisaffectedbytheturnnumbersoftheexcitationcoilandthedimensionsoftheelectrodes．Generalguidelineswasgivenonthedesignoftheexcita

3、tioncoilandtheelectrodes．Aprototypeflowmeterwasdevelopedandtested．Theexperimentresultshowsthattheprototypehastheprecisionbetterthan0．5％overthespecifiedmeasurementrange．Poweredwithasetoflithiumbattery．theprototypecanworkcontinuouslyformorethan3years．Thefeasibilityoftheproposeddesignwa

4、sproved．Keywords：electromagneticflowmeter；locallyshrunkpipe；velocitydistribution；power—consumptionEEACC：5140；7320Wdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．04．014异径管电磁流量传感器励磁系统研究刘铁军，宫通胜，陈寅佳(中国计量学院计量测试工程学院，杭州310018)摘要：为优化具有异径测量管的电磁流量传感器的设计方案，对传感器励磁线圈匝数和采样电极的形状尺寸与传感器特性的关系进行了实验研究。根据实验结果给出了异径管电磁

5、流量传感器励磁部分设计的一般性指导原则。设计制作了电池供电的电磁流量计原型样机并对样机进行了测试．测试结果表明样机测量精度在全量程范围内优于±0．5％，采用高能锂电池组供电可连续工作三年以上，验证了本文所提设计方案的可行性。关键词：电磁流量计；异径管道；流速分布；功耗中图分类号：TH814．93文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)04-0495-05电磁流量计广泛应用于导电流体的体积流量测本文针对励磁线圈匝数及采样电极形状尺寸对量。近期与之相关的研究：[作主要集中于电磁流量异径管电磁流量传感器输出灵敏度和测量精度的影计的低功耗设计与低电导率流体

6、和多相流的测量等响进行了实验研究。根据实验数据提出了励磁线圈方面。电池供电的低功耗电磁流量计是研究热点和采样电极设计的一般性指导原则，进而得到了异之一一。径管电磁流量传感器的优化设计方案。制作了电磁电磁流量计的功耗主要包括励磁电路功耗和信流量传感器与微功耗的信号处理电路相结合的电池号处理电路功耗，在数值上前者远大于后者。信号供电电磁流量计样机。对电磁流量计样机进行了测处理电路低功耗设计的主要技术措施是选用低电试，测试结果验证了新型低功耗电磁流量计设计方压、微功耗的电子元件并使测量电路间歇性地工作，案的可行性。在测量间隙进入微功耗休眠状态。电磁流量计1异径管电磁流

7、量传感器工作原理励磁电路的低功耗设计问题比较复杂，要保证在励磁电流显著减小时其输出灵敏度与常规电磁流量传电磁流量传感器是根据法拉第电磁感应定律工作感器的灵敏度相当甚至更高，必须对传感器的结构的，均匀圆管电磁流量计的测量原理可以表示为¨：和材料方面进行优化设计。E=BD，(1)收稿日期：2013—12—26修改日期：2014—03—31传感技术学报496www．chinatransducers．corn第27卷式中：E为测量电极上的感应电动势；B为磁感应BsB(7)强度；D为两测量电极之间的距离(测量管内径)；为管道横截面上的平均流速。D+2hEis=BsDV~4

8、BDVo5(8)电磁流量