插(cha)入式電(diàn)磁流量(liang)計原理(li)與線性(xing)度評定(dìng)
近年來(lái),随着流(liú)量計量(liang)行業的(de)發展, 電(diàn)磁流量(liàng)計 以其(qi)無可動(dòng)部件、無(wu)壓力損(sǔn)失、測量(liang)量程範(fàn)圍寬等(deng)㊙️優點應(yīng)用與各(gè)種場合(hé),而在使(shǐ)用過程(cheng)中遇到(dao)的一個(ge)難題就(jiù)是如何(he)提高 大(dà)口徑大(da)流量計(jì) 量的準(zhun)确度。如(ru)果使用(yòng)管道式(shì)電磁流(liú)量計測(cè)量大口(kou)徑管道(dào)流量,則(zé)其體積(ji)大、加工(gōng)成本高(gao)并且标(biāo)定和安(an)裝維修(xiu)都十分(fèn)困難,給(gei)工程應(yīng)用帶來(lai)很多不(bú)便。所以(yǐ)㊙️在這種(zhong)情況下(xia)🚶,一般用(yòng)插入式(shi)電磁流(liu)量計 代(dài)替管道(dao)式電磁(ci)流量計(ji)用于測(ce)量大口(kǒu)徑管道(dào)的流量(liàng)。 但是插(chā)入式電(dian)磁流量(liang)計會産(chan)生非線(xiàn)性現象(xiàng),影響測(ce)量的準(zhun)确性。現(xian)在很多(duo)學者解(jiě)決這個(gè)問題多(duō)采用的(de)🐕是多段(duàn)非線性(xìng)補償方(fang)法,把真(zhen)個量程(cheng)範圍裏(li)面的流(liú)量分成(chéng)多個流(liú)量段,再(zai)👅分别求(qiu)解出不(bu)同階段(duan)的流量(liang)系數,從(cóng)而📱可以(yi)得出各(gè)個階段(duàn)的流量(liàng)值。但是(shì)這種方(fāng)法使用(yong)起來比(bi)較複雜(za),且精度(dù)也受到(dao)了限制(zhì)。所以本(ben)文從電(diàn)磁流量(liang)計自身(shen)結構處(chu)罰,找出(chu)産生非(fei)線性現(xiàn)象的原(yuan)因,從源(yuan)頭上找(zhao)出提高(gāo)插㊙️入🌈式(shi)電磁流(liú)量計線(xian)😄性度的(de)方法。 插(cha)入式電(diàn)磁流量(liàng)計工作(zuo)原理 插(cha)入式電(dian)磁流量(liàng)計測量(liang)原理是(shì)基于法(fǎ)拉第電(dian)磁感✍️應(ying)⁉️定律E=BLν 其(qi)中,E爲兩(liǎng)電極之(zhī)間産生(shēng)的感應(yīng)電動勢(shi),B爲磁感(gan)應強度(dù),L爲切割(ge)磁感應(ying)線的有(you)效長度(dù),ν爲平✍️均(jun)流速,流(liu)質爲導(dao)電介質(zhì),原理如(rú)圖1所示(shì)。 并且(qiě)(1)式經變(bian)換可表(biao)示爲 當(dang)B和L都爲(wei)常數時(shí),隻要測(cè)得感應(yīng)電動勢(shi)E就可以(yǐ)得到平(píng)均流速(sù)ν,因被測(ce)管道的(de)橫截面(miàn)積已知(zhī),這樣就(jiù)可以很(hěn)容易求(qiú)得某導(dǎo)電🔆流質(zhì)的體積(ji)流量。 其(qi)中,D爲被(bei)測管道(dao)内徑Qv爲(wei)體積流(liú)量。 由(3)式(shì)可知,當(dang)插入管(guǎn)道結構(gou)一定時(shi),體積流(liú)量Qv與比(bǐ)😍值E/B成📧正(zheng)比,而與(yǔ)流體的(de)溫度、密(mì)度、管内(nei)壓力等(deng)無關。當(dāng)磁感應(ying)強度B爲(wei)常數時(shí),體積流(liú)量Qv與感(gan)應電動(dong)勢E成正(zhèng)比,即體(tǐ)積流量(liàng)與感應(yīng)電🈲動勢(shi)之間是(shi)完全呈(chéng)線性關(guān)系的。 傳(chuán)感器線(xian)性度評(píng)定 線性(xìng)度是傳(chuan)感器的(de)主要靜(jing)态性能(néng)指标之(zhī)一,其定(dìng)🌈義爲測(ce)試系統(tǒng)的輸出(chū)和輸入(rù)系統能(néng)否想理(li)想系統(tǒng)那🧑🏽🤝🧑🏻天保(bǎo)持正常(chang)值✍️比例(li)♈關系(線(xian)性關系(xi))的一種(zhong)度量。線(xiàn)性♍度反(fǎn)應了校(xiao)準曲線(xiàn)與某一(yī)規定直(zhi)線一緻(zhi)的程度(dù),詞規定(dìng)直線即(ji)爲按一(yī)定方法(fǎ)确定的(de)理想🧡直(zhi)線。線性(xing)度又稱(chēng)爲非線(xiàn)性度,參(cān)考GB/T18459-2001《傳感(gan)器主要(yao)靜态性(xìng)能指标(biāo)計算方(fāng)法》中的(de)線性度(du)定義:正(zheng)、反🏃🏻♂️行程(cheng)🐅實際平(ping)均💰特性(xing)曲線相(xiàng)對🈲于參(can)比直線(xiàn)(拟合直(zhi)線)的最(zui)大偏差(cha),用滿量(liàng)程輸出(chū)的百分(fen)比來表(biao)示。這一(yi)指标通(tong)常以⛷️線(xian)性誤差(chà)表示 本(běn)文采用(yòng)最小二(er)乘法進(jin)行線性(xing)度評定(ding),即拟合(hé)直🥰線爲(wei)最小二(èr)乘直線(xiàn)。最小二(er)乘直線(xian)保證了(le)傳感器(qi)至極輸(shu)出的平(píng)均值對(duì)它的偏(pian)差的平(ping)方和爲(wèi)最小,即(ji)可以保(bao)證拟合(hé)直線得(de)到的結(jié)果與♻️實(shi)測結果(guo)之間的(de)偏差很(hěn)小,更具(ju)可靠性(xìng)。根據定(ding)義,線性(xìng)度即是(shì)校準曲(qǔ)線對這(zhe)條最小(xiǎo)二乘拟(nǐ)合直線(xiàn)的偏離(li)程度。
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