电磁流量计传感器中电极最主要的目的是实现将被测流体在磁场中流动产生的感应电动势信号传递到转换器中,电极位置的分布对感应电动势的求取有很大关系,电极对之间的连线方向垂直于磁场方向,因而实验中在测量管道上安装电极时要特别注意。本文采取16个电极等圆心角22.5°的分布在测量管道四周,电极的位置和编号如图4-4所示,组成8对电极e1-9、e2-8、e3-7、e4-6、e5-13、e10-16、e11-15、e12-14,其中e5-13电极对之间的连线与管道中流体流动方向相垂直,产生的感应电压几乎为零,因而对电磁流量计分析时,只针对除e5-13以外的7对电极分析。
考虑到电极是直接和被测介质相接触的,因此其选材首先要具有耐腐蚀性；同时,电极又处在磁场中,因此为避免对磁场的影响,其选材还具有非导磁导电率高的电气特性。在查阅相关资料和总结前人经验条件下,本文选择不锈钢或者黄铜作为电极的材料,如表4-1中所示,究其原因,这两种材料的相对磁导率μ很低。
其中,μ是材料的磁导率,μ0是真空磁导率,是一个常数。经过计算,发现不锈钢和黄铜的μr=1,这说明这两种材料不会影响到赫姆霍兹线圈间的磁场,因而电极上测量得到的感应电压值只受流体流速的约束。同时,这两种材料的耐腐蚀性很强,即使长时间接触被测介质,也不会腐蚀。
电磁流量计的电极的组合方式、电极对的编号以及电极对在管道测量横截面上沿y轴方向的坐标值如表4-2所示。
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