混凝土管道流量（liàng）計的原理及傳感器（qì）線性度評定
點擊次數：2062 發布時間：2019-10-31 07:43:27
近年來，隨著流量計量行業的發展，混凝土管道流量計以其無可動部件、無壓（yā）力損失（shī）、測量（liàng）量程範圍寬等優點應用與各種場合，而在使（shǐ）用過程中遇到的一（yī）個難（nán）題就是如何提高大口徑大流量計量的準確度。如果使用管道式混（hún）凝土（tǔ）管道流量計測量（liàng）大口徑管道流量，則其（qí）體積大、加工成本高並（bìng）且標定和安裝維修都十分困難，給工程應用帶來很多不便。所以在這種情況下，一般（bān）用混凝土（tǔ）管道流量計代替管道式混凝（níng）土管道流量計用於測量大口徑管道的流量。
但是混凝土管道流量計（jì）會產生非線（xiàn）性現（xiàn）象，影響測量的準確性。現在很多學者解決這個問題多采用的是多段非線性補償方法，把真個量程範圍裏麵的流量分成多個流量段，再分別求解出不同階段的流量係（xì）數，從而可以得出各個階段的流量值。但是這種方法使用起來比較（jiào）複雜，且精度也（yě）受到了限製。所以本文從混凝土管道流量（liàng）計自（zì）身結構處罰，找出產（chǎn）生非線性現象（xiàng）的原因，從源頭上找出提（tí）高（gāo）混凝土管道流量（liàng）計線性度的方法。
混凝土管道流量計工作原理
混凝土管道流量（liàng）計測量原理是基於法拉*電（diàn）磁感應定律（lǜ）E=BLv，其中，E為兩電（diàn）*之間產生的感應（yīng）電動勢，B為磁感（gǎn）應強度，L為（wéi）切割磁（cí）感應線的有效長（zhǎng）度，v為平（píng）均流速（sù），流質為導電介質，原理如圖1所示。
並且（1）式經變換可表示為
當（dāng）B和L都為常數時，隻要測得感應電動勢E就可（kě）以得到平均流速（sù）v，因被測管道的橫截麵積已知，這樣就可以很容易求得某導電流質的體積流量。
其中，D為被測管道內（nèi）徑Qv為體積流量。
由（3）式可知，當插入管道結構一定時（shí），體積流量Qv與（yǔ）比值E/B成正比（bǐ），而與流體的溫度、密度（dù）、管內壓力等無關。當磁感應（yīng）強度B為常數時，體積流量Qv與感應電動勢E成正比，即體積流量與感應電（diàn）動勢之間是（shì）完全（quán）呈（chéng）線性關係的。
傳感器線性（xìng）度評定
線性度是傳感器（qì）的主要靜態性能指標之（zhī）一（yī），其定義為測試係統的輸出和輸入係統能否想理想係統那天保持正常值比例關係（線性關係）的一種度（dù）量。線性度反應了校準曲線與某（mǒu）一規定直線一致的程度，詞規定直線即（jí）為按一定方法確定（dìng）的理想直（zhí）線。線性度又稱（chēng）為非線（xiàn）性度，參考GB/T18459-2001《傳感器主（zhǔ）要（yào）靜態性能指標計（jì）算方法》中的線性度定（dìng）義：正、反行程（chéng）實際平（píng）均特（tè）性曲（qǔ）線相對於參比直線（擬（nǐ）合直線）的*大偏差，用滿（mǎn）量程輸出（chū）的百分（fèn）比來表示（shì）。這一指標（biāo）通常以線性誤差表示
本（běn）文采用*小二乘法進行線性度評定，即擬合直線為*小二乘直（zhí）線（xiàn）。*小二乘直線保證了傳感器至（zhì）*輸出的平均（jun1）值對它的偏差的平方和為*小，即可以保（bǎo）證擬合直線得到的（de）結果與實測結果之間的偏差很小，更具可靠性。根據定義，線性度即（jí）是校準曲線對這條*小二乘擬合直線的偏離程度（dù）。
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但是混凝土管道流量計（jì）會產生非線（xiàn）性現（xiàn）象，影響測量的準確性。現在很多學者解決這個問題多采用的是多段非線性補償方法，把真個量程範圍裏麵的流量分成多個流量段，再分別求解出不同階段的流量係（xì）數，從而可以得出各個階段的流量值。但是這種方法使用起來比較（jiào）複雜，且精度也（yě）受到了限製。所以本文從混凝土管道流量（liàng）計自（zì）身結構處罰，找出產（chǎn）生非線性現象（xiàng）的原因，從源頭上找出提（tí）高（gāo）混凝土管道流量（liàng）計線性度的方法。
混凝土管道流量計工作原理
混凝土管道流量（liàng）計測量原理是基於法拉*電（diàn）磁感應定律（lǜ）E=BLv，其中，E為兩電（diàn）*之間產生的感應（yīng）電動勢，B為磁感（gǎn）應強度，L為（wéi）切割磁（cí）感應線的有效長（zhǎng）度，v為平（píng）均流速（sù），流質為導電介質，原理如圖1所示。
並且（1）式經變換可表示為
當（dāng）B和L都為常數時，隻要測得感應電動勢E就可（kě）以得到平均流速（sù）v，因被測管道的橫截麵積已知，這樣就可以很容易求得某導電流質的體積流量。
其中，D為被測管道內（nèi）徑Qv為體積流量。
由（3）式可知，當插入管道結構一定時（shí），體積流量Qv與（yǔ）比值E/B成正比（bǐ），而與流體的溫度、密度（dù）、管內壓力等無關。當磁感應（yīng）強度B為常數時，體積流量Qv與感應電動勢E成正比，即體積流量與感應電（diàn）動勢之間是（shì）完全（quán）呈（chéng）線性關係的。
傳感器線性（xìng）度評定
線性度是傳感器（qì）的主要靜態性能指標之（zhī）一（yī），其定義為測試係統的輸出和輸入係統能否想理想係統那天保持正常值比例關係（線性關係）的一種度（dù）量。線性度反應了校準曲線與某（mǒu）一規定直線一致的程度，詞規定直線即（jí）為按一定方法確定（dìng）的理想直（zhí）線。線性度又稱（chēng）為非線（xiàn）性度，參考GB/T18459-2001《傳感器主（zhǔ）要（yào）靜態性能指標計（jì）算方法》中的線性度定（dìng）義：正、反行程（chéng）實際平（píng）均特（tè）性曲（qǔ）線相對於參比直線（擬（nǐ）合直線）的*大偏差，用滿（mǎn）量程輸出（chū）的百分（fèn）比來表示（shì）。這一指標（biāo）通常以線性誤差表示
本（běn）文采用*小二乘法進行線性度評定，即擬合直線為*小二乘直（zhí）線（xiàn）。*小二乘直線保證了傳感器至（zhì）*輸出的平均（jun1）值對它的偏差的平方和為*小，即可以保（bǎo）證擬合直線得到的（de）結果與實測結果之間的偏差很小，更具可靠性。根據定義，線性度即（jí）是校準曲線對這條*小二乘擬合直線的偏離程度（dù）。
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