1、介紹

　　由于無壓力損失和相對低成本的優點，電磁流量計已經得到越來越廣泛的應用，并且還要求電磁流量計在更穩定，更高精度，更好的可重復性和更長的使用壽命的方向上發展。因此，如何提高電磁流量計的測量精度具有非常重要的研究意義。

2、電磁流量計的基本原理

　　電磁流量計是用于測量導電液體流量的儀表。傳感器部分主要由線圈，測量電極，鋼管和絕緣襯里組成，如圖2所示。工作原理如下：線圈由電源驅動，在管道中形成穩定的磁場，電極，電極引線和兩個電極之間的液體形成閉環。當導電液體流動時，切割磁場線，并在電極的兩端產生感應電動勢。

　　電磁流量計工作原理圖

　　根據法拉第原理，假設磁場B是均勻的：

　　E=B×L×V

　　目前，電磁流量計的設計是基于這一理論基礎。

3、電磁流量計計量系數

　　裝電磁流量計時，其線圈參數在相同的工作環境或溫度下相對固定。因此，在電流穩定后，磁場強度B固定，并且在兩個電極之間。距離L也是恒定的，因此感應電動勢E值與導電液體的流速V成比例。

　　發送器收集電極的電壓信號，執行放大，濾波和降低噪聲，并通過脈沖頻率或其他方式輸出流量信息。本文以脈沖頻率輸出為例。脈沖頻率與電極之間的感應電動勢成比例。脈沖頻率與感應電動勢一一對應。目的是在數據傳輸期間建立信號值的唯一性。因此，有：

　　P =μ×E

　　在上面的公式中，P是輸出脈沖頻率，μ是比例系數，因此有：

　　P =μ×B×L×V

　　也就是說，輸出脈沖頻率P與介質流速V成比例，因此K =μ×B×L，有：

　　P =?×V

　　在電磁流量計工業中，K被定義為增益，它是電磁流量計的儀表系數的重要部分。理想的電磁流量計，輸出脈沖頻率和介質流量之間的關系如圖2所示。

　　輸出脈沖頻率與電磁流量計介質流量的關系

　　然而，在實際生產過程中，由于生產過程的穩定性的影響，將累積各種錯誤。累積誤差分為增益誤差和輸出脈沖頻率與介質流速之間的關系。零偏移誤差，增益誤差表示為每個電磁流量計的增益Ki（i = 1,2,3，...）的值不同，偏移誤差顯示零漂移，即零流量速率，輸出脈沖頻率不為零，因此：

　　P =淇×V +雙向

　　另外，每個流量計的增益Ki和零偏移值bi是不同的，并且增益和零偏移構成每個電磁流量計的儀表系數。

　　由于生產效率的限制，基于上述理論，電磁流量計的校準通常由兩個流速點校準，然后擬合成直線以計算增益和零偏移值。然而，兩點擬合具有局限性。在不同的流速下，兩點擬合得到的儀表系數是否為線性，目前還沒有相關論文用于描述或分析，因此通過校準試驗分析研究了電磁流量。測量實際儀表系數的線性度及其對精度的影響非常重要。

4、實驗步驟

　　選擇校準實驗的DN50表。整個實驗過程中只使用一次安裝。實驗的具體步驟如下：

步驟1：通過兩個0.3m / s和3.0m / s的流動點進行校準，以獲得兩點校準儀器表系數K1，驗證流量為0.3 m / s，0.9 m / s，1.8 m / s，3.0 m / s，4.6 m / s的流量計系數，每次流量驗證5次;

步驟2：從第一步的驗證數據中，選擇不同的流點要擬合并計算校準系數;

（1）擬合5個流點，得到儀表系數K2;

（2）安裝0.3m / s和0.9m / s兩個流點，得到儀表系數K3;

（3）擬合1.8m / s和3.0m / s兩個流量點，得到儀表系數K4;

步驟3：以5個流速驗證儀表系數K2，K3，K4，每個流速為每個流速驗證5次。

5、實驗結果

　　表1顯示了通過擬合不同流動點獲得的儀表系數。每個儀表系數的平均精度如圖3所示。

　　電磁流量計不同儀表系數平均精度示意圖

6、分析

（1）不同流量下不同儀表系數的精度差異很大。在某個流動點，精度受擬合點的影響;

（2）通過擬合0.3m / s和0.9m / s兩個流動點得到的儀表系數，系數測試在認證時，在兩種流速0.3 m / s和0.9 m / s下獲得的平均精度高于其他系數;

（3）通過擬合5個流點點獲得的儀表系數。驗證系數后，0.9m / s，1.8m / s，3.0m / s和4.6m / s的精度最高：

（4）通過擬合1.8m / s和3.0m / s的流速點獲得的儀表系數。當驗證系數時，精度等于通過擬合五個流速點獲得的儀表系數;

（5）相對于其他儀表系數，通過擬合0.3m / s和0.9m / s的流量點得到的儀表系數不同于通過擬合五個流量點得到的儀表系數，即儀表在低流速范圍系數線性度比高流速范圍內的線性度差。

7、結論

　　電磁流量計的實際校準系數不是絕對線性的，但在一定的誤差范圍內可以認為是線性的;電磁流量計校準系數的線性度是影響電磁流量計測量精度的重要因素;

　　在某個生產過程的情況下，校準系數的算法也對測量精度有很大影響。因此，在實際生產中，應根據電磁流量計的精度等級適當調整校準過程的算法和校準系數;

　　電磁流量計的線性度應量化為重要的性能指標;進一步研究影響儀表系數線性度的因素具有非常重要的應用意義。