1 引言
　　電(dian)磁流量(liàng)計由于(yu)無壓力(lì)損失、成(chéng)本相對(dui)較低等(děng)優點，其(qi)應用越(yuè)趨廣泛(fan)，同🛀🏻時✊也(yě)要求電(diàn)磁流量(liàng)計朝着(zhe)更加穩(wen)定、精❓度(dù)更高、重(zhòng)複性更(geng)好和使(shi)用壽命(mìng)更長的(de)方向發(fa)展。因此(cǐ)，如何提(tí)高📱電磁(ci)流量計(ji)的測量(liàng)精度這(zhè)一課題(tí)具有非(fei)常💁重要(yao)的研究(jiu)意義。
2 電(diàn)磁流量(liang)計基本(ben)原理
　　電(diàn)磁流量(liàng)計是一(yi)種測量(liàng)導電液(yè)體流量(liàng)的儀表(biǎo)，傳感✨器(qì)部分主(zhǔ)要由線(xian)圈，測量(liang)電極，鋼(gāng)管和絕(jué)緣内襯(chèn)🔅組成，如(ru)圖♈1所示(shì)。其工作(zuo)原♌理是(shì)：由電源(yuán)驅動線(xian)圈，在✔️管(guan)道内💋形(xíng)成穩定(ding)磁場，電(diàn)極、電極(jí)導線及(ji)兩電極(ji)間👉的液(ye)體組成(chéng)封閉回(huí)路，當導(dǎo)電液體(ti)流過時(shí)，切割磁(ci)㊙️力線，在(zài)電極兩(liǎng)端産生(sheng)感應電(dian)動勢。

假設磁(ci)場B均勻(yún)，根據法(fǎ)拉第原(yuán)理：
E=B×L×V
目前(qián)，電磁流(liú)量計的(de)設計均(jun1)基于這(zhe)一理論(lun)基礎。
3 電(dian)磁流量(liàng)計儀表(biǎo)系數
　　當(dang)一台電(diàn)磁流量(liang)計完成(chéng)裝配後(hou)，在同一(yi)工作環(huan)境或溫(wen)度下，其(qí)線圈參(cān)數是相(xiàng)對固定(ding)的，因此(cǐ)，電流穩(wěn)定後💚，磁(cí)場強度(dù)B是固定(ding)的，而兩(liang)電極間(jiān)的距離(lí)L也是恒(héng)定的，因(yin)此感應(yīng)電動勢(shi)E值與💘導(dao)電液體(tǐ)的流速(sù)V成正比(bǐ)。
　　變送器(qì)收集電(dian)極的電(dian)壓信号(hào)，進行放(fàng)大，濾波(bo)降噪🔞，以(yǐ)脈🈲沖🚩頻(pín)率或其(qí)它方式(shì)輸出流(liu)量信息(xi)。本文以(yǐ)脈沖頻(pin)率輸🆚出(chū)爲例，其(qí)㊙️脈沖頻(pin)率與電(dian)極間的(de)感應電(diàn)動勢成(chéng)正比關(guān)系，即脈(mo)🥵沖頻率(lǜ)與感應(ying)🌈電動勢(shi)一一對(dui)應，目的(de)是建立(lì)數據傳(chuan)輸過程(cheng)中信号(hào)值的唯(wei)一性，因(yīn)此有：
P=μ×E
　　上(shàng)式中，P爲(wèi)輸出脈(mò)沖頻率(lü)，μ爲正比(bi)系數，因(yīn)此有：
P=μ×B×L×V
　　即(ji)輸出脈(mò)沖頻率(lü)P與介質(zhì)流速V成(chéng)正比，令(ling)K=μ×B×L，則有：
P=K×V
　　在(zài)電磁流(liu)量計行(hang)業，定義(yi)K爲增益(yi)，它是電(diàn)磁流量(liang)計儀♻️表(biǎo)系數的(de)重要組(zǔ)成部分(fen)。一台理(lǐ)想的電(diàn)磁流量(liang)計，輸出(chu)脈💯沖頻(pin)率與介(jiè)質流速(su)之間的(de)關系如(rú)圖2所示(shi)。

　　然而，在(zai)實際的(de)生産過(guò)程中，由(yóu)于受生(sheng)産工藝(yì)穩定性(xìng)的影響(xiang)，會累積(jī)各種誤(wu)差，累積(jī)誤差在(zai)輸出脈(mò)沖📱頻率(lǜ)與介質(zhi)流速間(jian)的關💚系(xi)中，分爲(wèi)增益誤(wù)差與零(ling)點偏置(zhi)⭐誤差，增(zēng)益誤差(chà)表現爲(wei)每台電(dian)磁流量(liàng)計的增(zēng)益Ki（i=1，2，3，...）值是(shì)不同的(de)，而偏置(zhì)誤差表(biao)現爲零(ling)點漂移(yí)，即在零(ling)流速下(xia)🔞，輸出脈(mo)沖頻率(lǜ)不爲零(ling)，因♌此：
P=Ki×V+bi
　　另(lìng)外，每台(tai)流量計(jì)的增益(yì)Ki及零點(dian)偏置值(zhí)bi均不一(yi)樣，由增(zēng)益與零(ling)☎️點偏置(zhì)組成每(měi)台電磁(ci)流量計(jì)的儀表(biǎo)系數。
由(yóu)于受生(sheng)産效率(lǜ)的限制(zhì)，基于以(yǐ)上理論(lùn)，電磁流(liu)量計的(de)标定❌普(pu)遍采用(yong)兩流速(sù)點标定(dìng)，然後拟(nǐ)合成直(zhi)線，從而(ér)計算出(chū)增益與(yǔ)零💜點偏(piān)置值。但(dàn)是兩點(dian)拟合具(jù)有局限(xiàn)性，在不(bu)同流速(sù)下，兩點(dian)拟合獲(huo)得的儀(yí)表系數(shù)是否線(xiàn)性，以及(ji)🙇🏻線性度(dù)如何，目(mu)前還🌍沒(méi)有相關(guān)的論文(wén)進行叙(xu)述或分(fèn)析，因此(ci)通過标(biao)🚶定試驗(yàn)分析，研(yan)究電磁(cí)流量計(jì)實際儀(yí)表系數(shù)的線性(xing)度，及其(qi)對精度(du)的影響(xiang)，具有非(fei)常重要(yao)的意義(yi)。
4 實驗步(bù)驟
　　選擇(ze)DN50的表進(jin)行标定(ding)實驗，整(zheng)個實驗(yàn)過程中(zhong)隻采用(yong)一♊次安(ān)裝，實驗(yan)的具體(tǐ)步驟如(ru)下：
第一(yī)步：通過(guò)0.3m/s與3.0m/s兩流(liu)速點标(biāo)定，獲得(dé)兩點标(biāo)定的儀(yí)表系數(shu)K1，并在0.3m/s，0.9m/s，1.8m/s，3.0m/s，4.6m/s的(de)流速下(xià)驗證儀(yí)表系數(shù)，每個流(liu)速驗證(zheng)5次；
第二(er)步：從第(di)一步的(de)驗證數(shu)據中，選(xuǎn)擇不同(tóng)的流速(su)點🛀拟合(hé)計算标(biao)定系數(shù)；
（1）5個流速(sù)點進行(háng)拟合，獲(huo)得儀表(biao)系數K2；
（2）0.3m/s與(yǔ)0.9m/s兩個流(liu)速點進(jin)行拟合(he)，獲得儀(yí)表系數(shù)K3；
（3）1.8m/s與3.0m/s兩個(gè)流速點(dian)進行拟(nǐ)合，獲得(de)儀表系(xì)數K4；
第三(sān)步：在5個(ge)流速下(xià)驗證儀(yi)表系數(shù)K2，K3，K4，每個流(liu)速各自(zì)驗證5次(ci)。
5 實驗結(jie)果
　　如表(biǎo)1所示爲(wèi)不同流(liú)速點拟(nǐ)合獲得(de)的儀表(biǎo)系數，各(ge)個儀🐅表(biao)系數下(xia)驗證的(de)平均精(jing)度如圖(tú)3所示。


6 分析(xī)
（1）不同儀(yi)表系數(shu)在不同(tóng)流速下(xia)的精度(du)有差異(yì)，在某特(tè)定流速(sù)點，精度(du)受拟合(he)點的影(ying)響；
（2）由0.3m/s與(yǔ)0.9m/s兩流速(su)點拟合(he)獲得的(de)儀表系(xi)數，系數(shù)驗證時(shí)❤️，在0.3m/s與0.9m/s兩(liang)個流速(su)下獲得(dé)的平均(jun1)精度要(yao)比其他(ta)系數的(de)高；
（3）由5個(gè)流速點(diǎn)拟合獲(huò)得的儀(yí)表系數(shu)，系數驗(yàn)證時，在(zài)0.9m/s，1.8m/s，3.0m/s和4.6m/s流速(sù)下獲得(de)的精度(dù)高：
（4）由1.8m/s與(yu)3.0m/s兩流速(sù)點拟合(he)獲得的(de)儀表系(xi)數，系數(shù)驗證時(shi)，其精度(dù)與5個流(liú)速點拟(nǐ)合獲得(de)的儀表(biǎo)系數相(xiàng)當；
（5）相對(dui)與其他(ta)儀表系(xì)數，由0.3m/s與(yu)0.9m/s兩流速(su)點拟合(hé)獲得的(de)儀表系(xì)數與5個(ge)流速點(diǎn)拟合獲(huo)得的儀(yi)表系數(shù)相差較(jiào)大，即低(dī)流速範(fan)圍内的(de)儀表系(xì)數線性(xìng)度要比(bi)高流速(sù)範圍内(nèi)的線性(xing)度差。
7 結(jie)論
　　電磁(cí)流量計(ji)的實際(ji)标定系(xì)數并非(fēi)絕對線(xiàn)性，而是(shì)在一定(ding)🌂誤差範(fàn)圍内可(ke)以認爲(wèi)是線性(xìng)的；電磁(cí)流量計(ji)标定系(xì)數的❄️線(xian)性度是(shì)電磁流(liu)量計的(de)測量精(jīng)度的重(zhong)要影響(xiang)因素；
　　在(zài)生産工(gōng)藝一定(dìng)的情況(kuang)下，标定(ding)系數的(de)算法對(dui)測量💯精(jīng)度也有(yǒu)很大的(de)影響，因(yīn)此，實際(jì)生産中(zhōng)應根據(ju)電磁流(liú)量計的(de)精度等(deng)級💯，适當(dāng)調整标(biao)定工藝(yì)及标定(dìng)系數的(de)算法；
　　電(diàn)磁流量(liàng)計的線(xian)性度應(yīng)該作爲(wèi)一個重(zhòng)要的性(xìng)能指标(biao)進行量(liang)化；進一(yī)步研究(jiū)影響儀(yi)表系數(shù)線性度(dù)的因⭐素(sù)具🏒有非(fei)💜常重要(yào)的🛀🏻應用(yong)意義。

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