1.引言
    近年以來，随(sui)着流量計量行業(yè)的發展， 電磁流量(liàng)計 以其無可動部(bù)件、無壓力損失、測(ce)量量程範圍寬等(deng)優㊙️點應用💁于各種(zhǒng)場合，而在使用過(guò)程中遇到的一個(gè)難題就是如何提(ti)高 大口徑流量計(ji) 量的準确度。如果(guǒ)使用 管道式電磁(cí)流量計 測量大口(kǒu)徑管道流量，則其(qi)體積大、加工成本(běn)高并🔆且标定和安(ān)裝維修都十分困(kùn)難，給工程應用帶(dài)來很多不便。所以(yǐ)在這種情況下，一(yī)般用插人式電磁(cí)流量計 代替管道(dào)式電磁流量計用(yong)于測量大口徑管(guǎn)道的🐕流量。但是插(chā)🙇🏻入式電磁流量計(jì)會産生非線性現(xiàn)象，影響測量的準(zhun)确性。現在☁️很多學(xué)者解決這個問題(ti)多采用的是多🔆段(duàn)非線性補償方法(fa)，把整個量程範圍(wei)裏面的流量分成(chéng)多個流量段，再分(fen)别求解出不同階(jie)段的流量系數，從(cong)而可以得出各段(duan)的流量值。但是這(zhe)種方🌐法使用起來(lai)比較複雜，且精度(dù)也受到了限制。所(suo)以本文🔞從電磁流(liu)量計自身結構出(chū)發，找出産生非線(xian)性現象的原因，從(cong)源頭上找出提高(gao)插🏃入式電磁流量(liàng)計線性度的方法(fa)。
2.插入式電磁流量(liang)計工作原理
    插入(rù)式電磁流量計測(ce)量原理是基于法(fa)拉第電磁感應定(dìng)律E=BLv
其中，E爲兩電極(ji)之間産生的感應(yīng)電動勢，B爲磁感應(ying)強度，L爲切割磁感(gǎn)線的有效長度，爲(wei)平均流速，流質爲(wei)導電介質，原理圖(tú)如圖1所示。并且(1)式(shì)經變換可表示爲(wèi)

當B和都(dou)爲常數時，隻要測(ce)得感應電動勢E就(jiu)可以得🆚到🥵平🧑🏾‍🤝‍🧑🏼均流(liu)✂️速，因被測管道的(de)橫截面積已知，這(zhè)樣就可以👉很容易(yì)求得某♍導電流質(zhi)的體積流量

其中(zhōng)，D爲被測管道内徑(jìng)，Q爲體積流量。
由(3)式(shì)可知，當插入管道(dao)結構一定時，體積(ji)流量P與比值E／B成正(zheng)🈲比👣，而🔴與流體的溫(wēn)度、密度、管内壓力(lì)等無關。
當磁感應(yīng)強度B爲常數時，體(tǐ)積流量Q與感應電(diàn)動勢E成正比，即體(ti)積流量與感應電(diàn)動勢之間是完全(quan)呈線性關系的。
3.傳(chuán)感器線性度評定(dìng)
    線性度是傳感器(qì)的主要靜态性能(néng)指标之一，其定義(yi)💃🏻爲測試🙇‍♀️系統的輸(shu)出和輸入系統能(néng)否像理想系統那(nà)樣保持正常值比(bǐ)例關系(線性關系(xì))的一種度量。線性(xing)度反應了校準曲(qu)線與某一規定直(zhí)線一緻的程度，此(ci)規定直線即爲按(an)一定方法确🏃‍♂️定的(de)理想直線。線性度(du)又稱爲非線性度(dù)，參考GB／T18459—2001《傳感器主要(yao)靜🐕态性能指标計(ji)算方法》中的線⭐性(xìng)度定
義：正、反行程(chéng)實際平均特性曲(qǔ)線相對于參比直(zhí)線(拟合直線)的最(zuì)大偏差，用滿量程(cheng)輸出的百分比來(lái)表示。這一🥵指标通(tōng)常以線性誤差表(biao)示

其中，△max爲最大殘(cán)差，Y爲理論滿量程(chéng)輸出。本文采用最(zui)小🔞二乘法進📐行線(xian)性度評定，即拟合(he)直線爲最小二乘(chéng)直線。最小二⚽乘直(zhí)🐕線保證了傳感器(qi)實際輸出的平均(jun1)值對它的偏差的(de)平方和爲最小，即(ji)可以保證拟合直(zhí)線得到的結果與(yǔ)實測結果之間❤️的(de)偏差很💞小，更具可(kě)靠性。根據定義，線(xian)性度即是校準曲(qu)線對這條最小二(er)乘拟合直線的偏(pian)離程度。
4插入式電(dian)磁流量計非線性(xìng)現象成因
    插入式(shì)電磁流量計使用(yong)時在被測管道合(hé)适位置處🧑🏽‍🤝‍🧑🏻打孔插(cha)入♌以測量導電流(liu)體流量，并且可以(yi)在不斷流的情況(kuang)下取出進行清洗(xi)和維修，操作十分(fen)方🚶‍♀️便。但是插入管(guǎn)道的探頭對于管(guan)道流🥰場來說，相當(dang)于引入了一個阻(zǔ)流器件，流體對此(cǐ)探頭進行繞流運(yùn)動，如圖2所💜示。

其中，△max爲最大殘差(chà)，Y爲理論滿量程輸(shū)出。本文采用最小(xiao)二乘法😄進行線性(xing)度評定，即拟合直(zhi)線爲最小二乘直(zhi)線。最小二乘直✊線(xiàn)保證了傳感器實(shi)際輸出的平均值(zhi)對它的偏差的🌍平(píng)方和爲最小，即可(ke)以保證拟合直線(xiàn)得到的結果與實(shi)測🌐結果之間的偏(piān)差很小，更具可靠(kao)性。根據定義，線性(xing)度即是校準曲線(xiàn)對這條最小二乘(cheng)拟合直線的偏離(li)程度。