目前，電磁流量計的出廠檢驗與檢定工作是在實驗室常溫參考條件下進行的，但實際工業現場通常是高溫環境，與實驗室參考條件有較大偏離，由此對電磁流量計造成的測量誤差尚不明確。盡管學者們對電磁流量計進行了大量研究分析 ，但很少涉及到流體介質溫度變化對電磁流量計測量誤差的影響。2017 年，許瑞祥對 3 個不同品牌的電磁流量計進行了實驗研究，提出高精度電磁流量計會受到介質溫度的影響 ［8］ 。為了使檢定和計量工作更加科學合理，筆者結合電磁流量計的工業現場應用條件，應用國家蒸汽流量計量站靜態質量法水流量標準裝置，就介質溫度對電磁流量計特征系數的影響進行實驗研究。

 

1 電磁流量計的工作原理

        在感應強度為 B 的磁場中，垂直于磁場方向放置一個內徑為 D 的不導磁管道，根據法拉第電磁感應定律，當導電液體在管道中以流速*****流動時，導電流體將切割磁感線，導體兩端將產生感生電動勢 E，即:

式中 k———比例常數。

圓形截面管道的體積流量 q V 為:

結合式(1)、(2)可得:

令 ，則式(3)可進一步表示為:

           定義 K 為電磁流量計的特征系數，該系數通常由實流標定得到。然而當介質溫度升高時:流體在管道中的流場分布情況會發生變化;流體粘度變小，流速增大;傳感器通徑會發生變化。基于此，筆者重點研究介質溫度對電磁流量計特征系數的影響。

 

2 電磁流量計特征系數的修正

           特征系數的主要任務是將外在環境因素引起的測量誤差、傳感器測量管內徑誤差、磁感應強度誤差、流速分布非軸對稱性和電磁流量計制作工藝引起的誤差，代入特征系數表達式并予以修正。

 

           以 DN80mm 電磁流量計為例，其工作方式為脈沖輸出，輸出頻率 5kHz，設電磁流量計的脈沖系數(單位體積的被測介質滿管經過電磁流量計時發出的脈沖數)K' 0 = 150000m－3 。選用靜態質量法水流量標準裝置進行實驗，測試溫度范圍為16． 7 ～63． 0℃，待被測介質溫度和流量穩定后，在實測 時 間 間 隔 內 收 集 到 的 被 測 液 體 重 量 為(W s ) ij ，經過被測液體密度和空氣浮力修正計算得到的標準體積為(V s ) ij 。設被測電磁流量計第 i個流量點第 j 次實測時間間隔輸出的脈沖數為N ij ，則第 i 個流量點第 j 次實測的脈沖系數 K' ij為:

每個流量點的脈沖系數 K' i 為:

利用 K' i 對電磁流量計的初始特征系數 K 0(由流量計說明書或銘牌獲得)進行修正后，每個流量點的特征系數 K i 為:

當被測電磁流量計確定時，K' 0 為定值。

在溫度 t 下，電磁流量計的特征系數 K t 為:

第 i 個流量點第 j 次實測的示值誤差 E ij 為:

每個流量點的示值誤差 E i 為:

每個流量點的重復性 E r 為:

某溫度點電磁流量計的相對示值誤差 E t 為流量計在該溫度下，各流量點的相對示值誤差的最大值。