電磁流量計的基本表達式是在假定沿流體的流動方向上磁場始終是均勻為前提下推導而得到的。這就意味著沿管軸方向上的磁場無限長,而實際流量計的線圈長度是有限的,并且為了實現流量計的小型化,總是希望勵磁線圈和測量管的長度越短越好。這樣就會出現磁場邊緣效應,即磁場軸向長度對感應電動勢幅值和勵磁線圈兩端的磁感應強度不均勻。磁場中間部分大致是均勻的,兩端則逐漸減弱,形成不均勻的邊緣,最后下降為零。使得液體內部電場E也不均勻,產生渦電流。由渦電流所產生的二次磁通反過來改變磁場邊緣部分的工作磁通,使磁場的均勻性進一步遭到破壞。這時在電極上測量到的感應電動勢與無限長磁場下的感應電動勢不一樣,產生了誤差。理論分析表明,為了減少邊緣效應,勵磁線圈的軸向長度應為測量管內徑的1.4~1.52倍。這樣才可以使電極上產生的感應電動勢接近于無限長磁場的理論計算值。假如管壁是導電的,磁場邊緣效應更加明顯,從而導致電極上感應電動勢的損失增加,所以管壁通常要涂上絕緣層。
假如介質的電導率極高(如液態金屬),磁場邊緣區域兩側的磁場分別被削弱和增強。所以測量電導率高的介質不宜用交流勵磁,而應用直流勵磁。若被測介質中含有導磁性物質(鐵、鉆、鎳之類),磁場邊緣效應就更復雜。由于導磁性物質的存在,使磁場發生嚴重畸變,造成電磁流量計測量的非線性。 |
