1.引言
    近(jin)年以來，随(sui)着流量計(ji)量行業的(de)發展， 電磁(ci)流量計 以(yi)其無可動(dong)部件、無壓(ya)力損失、測(ce)量量程範(fan)圍寬等優(you)點📐應用❄️于(yu)各種場合(he)，而在使用(yong)過程中遇(yu)到的一個(ge)難題就是(shi)如何提高(gao) 大口徑流(liu)量計 量的(de)準确度。如(ru)果使用 管(guan)道式電磁(ci)流量計 測(ce)量大口徑(jing)管道流量(liang)，則其體積(ji)大、加工成(cheng)本高并且(qie)标定和安(an)裝維修都(dou)十分困難(nan)，給工程應(ying)用帶來很(hen)多不便。所(suo)以在這種(zhong)情況下，一(yi)般用插人(ren)式電磁流(liu)量計 代替(ti)管道式電(dian)磁流量計(ji)用于測量(liang)大口徑管(guan)道的流量(liang)。但是插🍓入(ru)式電磁流(liu)量計會産(chan)生非線性(xing)現象，影響(xiang)測量💘的準(zhun)确性☎️。現在(zai)很多學者(zhe)解決這個(ge)問題多采(cai)用的是多(duo)段非線性(xing)補償方法(fa)，把整個量(liang)程範圍裏(li)面的👅流量(liang)分成多個(ge)流量段，再(zai)分别求解(jie)出不同階(jie)段的流量(liang)系數，從而(er)🐇可以得出(chu)各段的流(liu)量值。但是(shi)這種方法(fa)使用起來(lai)比較複雜(za)，且精度也(ye)受到了限(xian)制。所以本(ben)文從電磁(ci)流量計自(zi)身結構出(chu)發，找出産(chan)生非線性(xing)現象的原(yuan)因，從源頭(tou)上找出提(ti)高插入式(shi)電磁流量(liang)計線性度(du)的方📱法。
2.插(cha)入式電磁(ci)流量計工(gong)作原理
    插(cha)入式電磁(ci)流量計測(ce)量原理是(shi)基于法拉(la)第電磁感(gan)應定律E=BLv
其(qi)中，E爲兩電(dian)極之間産(chan)生的感應(ying)電動勢，B爲(wei)磁感應🐉強(qiang)度，L爲切割(ge)磁感線的(de)有效長度(du)，爲平均流(liu)速，流質爲(wei)導電介質(zhi)，原理圖如(ru)圖㊙️1所示。并(bing)且(1)式經變(bian)換可表示(shi)爲

當B和都爲(wei)常數時，隻(zhi)要測得感(gan)應電動勢(shi)E就可以得(de)🚶‍♀️到平♍均流(liu)速🐇，因被測(ce)管道的橫(heng)截面積已(yi)知，這樣就(jiu)可以🐪很容(rong)易求得某(mou)導電流質(zhi)的體積流(liu)量

其中，D爲(wei)被測管道(dao)内徑，Q爲體(ti)積流量。
由(you)(3)式可知，當(dang)插入管道(dao)結構一定(ding)時，體積流(liu)量P與比值(zhi)🌐E／B成💰正比，而(er)與流體的(de)溫度、密度(du)、管内壓力(li)等無關。
當(dang)磁感應強(qiang)度B爲常數(shu)時，體積流(liu)量Q與感應(ying)電動勢E成(cheng)正比✏️，即體(ti)積流量與(yu)感應電動(dong)勢之間是(shi)完全呈線(xian)性關系的(de)。
3.傳感器線(xian)性度評定(ding)
    線性度是(shi)傳感器的(de)主要靜态(tai)性能指标(biao)之一，其定(ding)義😄爲測♌試(shi)系統的輸(shu)出和輸入(ru)系統能否(fou)像理想系(xi)💃🏻統那樣保(bao)持正常值(zhi)比例關系(xi)(線性關系(xi))的一種度(du)量。線性度(du)反應了校(xiao)準曲線與(yu)某一規定(ding)直線一緻(zhi)💰的程度，此(ci)規定直線(xian)即爲按一(yi)定方法确(que)定的理想(xiang)直線。線性(xing)度又稱爲(wei)非線性度(du)，參考GB／T18459—2001《傳感(gan)器主要靜(jing)态性能指(zhi)标計算方(fang)法》中的線(xian)性度定
義(yi)：正、反行程(cheng)實際平均(jun)特性曲線(xian)相對于參(can)比直線(拟(ni)🐉合直線)的(de)最大偏差(cha)，用滿量程(cheng)輸出的百(bai)分比來表(biao)示。這一指(zhi)标通常以(yi)線性誤差(cha)表示

其中(zhong)，△max爲最大殘(can)差，Y爲理論(lun)滿量程輸(shu)出。本文采(cai)用最小⭕二(er)☔乘法進行(hang)線性度評(ping)定，即拟合(he)直線爲最(zui)小二🈲乘直(zhi)💃線。最小二(er)乘直線保(bao)🛀🏻證了傳感(gan)器實際輸(shu)出的平均(jun)值對它的(de)偏差的💞平(ping)方和爲最(zui)小🌐，即可以(yi)保證拟合(he)直線得到(dao)的結👉果與(yu)實測❌結果(guo)之間的偏(pian)差很小，更(geng)具可靠性(xing)。根據定義(yi)，線性度即(ji)是校準曲(qu)線對☁️這條(tiao)最小二㊙️乘(cheng)拟合直線(xian)的偏離程(cheng)度。
4插入式(shi)電磁流量(liang)計非線性(xing)現象成因(yin)
    插入式電(dian)磁流量計(ji)使用時在(zai)被測管道(dao)合适位置(zhi)處打孔插(cha)入以測量(liang)導電流體(ti)流量，并且(qie)可以在不(bu)斷流的情(qing)況下取出(chu)進行清洗(xi)和維修，操(cao)作十分方(fang)便。但是🈲插(cha)入管道的(de)探頭對于(yu)管道流場(chang)來說，相當(dang)于引入了(le)一個阻流(liu)器件，流體(ti)對此探頭(tou)🔞進行繞流(liu)運動，如圖(tu)2所示。

其中(zhong)，△max爲最大殘(can)差，Y爲理論(lun)滿量程輸(shu)出。本文采(cai)用最🏃‍♂️小二(er)🚶乘法進行(hang)線性度評(ping)定，即拟合(he)直線爲最(zui)小二乘直(zhi)❤️線。最小二(er)乘直線保(bao)證了傳感(gan)器實際輸(shu)出的平均(jun)值對它的(de)偏差的平(ping)方和爲最(zui)小，即可以(yi)保證拟合(he)直線‼️得到(dao)的結果與(yu)實測結果(guo)之間的偏(pian)差很🍉小，更(geng)具可靠性(xing)。根據定義(yi)，線性度即(ji)是校準曲(qu)線對這條(tiao)最小二乘(cheng)拟合直線(xian)的偏🔞離程(cheng)度。