1 引言
電磁流量計由於無壓力損失、成本相對較低等優點，其應用越趨廣泛，同時也要求電磁流量計朝著更加穩定、精度更高、重複性更好和使用壽命更長的方向發展。因此，如何提高電磁流量計的測量精度這一課題具有非常重要的研究意義。
2 電磁流量計基本原理
電磁流量計是一種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，鋼管和絕緣內襯組成，如圖1所示。其工作原理是：由電源驅動線圈，在管道內形成穩定磁場，電極、電極導線及兩電極間的液體組成封閉回路，當導電液體流過時，切割磁力線，在電極兩端產生感應電動勢。
假設磁場B均勻，根據法拉第原理：
E=B×L×V
目前，電磁流量計的設計均基於這一理論基礎。
3 電磁流量計儀表係數
當一台電磁流量計完成裝配後，在同一工作環境或溫度下，其線圈參數是相對固定的，因此，電流穩定後，磁場強度B是固定的，而兩電極間的距離L也是恒定的，因此感應電動勢E值與導電液體的流速V成正比。
變(bian)送(song)器(qi)收(shou)集(ji)電(dian)極(ji)的(de)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)，進(jin)行(xing)放(fang)大(da)，濾(lv)波(bo)降(jiang)噪(zao)，以(yi)脈(mai)衝(chong)頻(pin)率(lv)或(huo)其(qi)它(ta)方(fang)式(shi)輸(shu)出(chu)流(liu)量(liang)信(xin)息(xi)。本(ben)文(wen)以(yi)脈(mai)衝(chong)頻(pin)率(lv)輸(shu)出(chu)為(wei)例(li)，其(qi)脈(mai)衝(chong)頻(pin)率(lv)與(yu)電(dian)極(ji)間(jian)的(de)感(gan)應(ying)電(dian)動(dong)勢(shi)成(cheng)正(zheng)比(bi)關(guan)係(xi)，即(ji)脈(mai)衝(chong)頻(pin)率(lv)與(yu)感(gan)應(ying)電(dian)動(dong)勢(shi)一(yi)一(yi)對(dui)應(ying)，目(mu)的(de)是(shi)建(jian)立(li)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)過(guo)程(cheng)中(zhong)信(xin)號(hao)值(zhi)的(de)唯(wei)一(yi)性(xing)，因(yin)此(ci)有(you)：
P=μ×E
上式中，P為輸出脈衝頻率，μ為正比係數，因此有：
P=μ×B×L×V
即輸出脈衝頻率P與介質流速V成正比，令K=μ×B×L，則有：
P=K×V
在電磁流量計行業，定義K為增益，它是電磁流量計儀表係數的重要組成部分。一台理想的電磁流量計，輸出脈衝頻率與介質流速之間的關係如圖2所示。
raner，zaishijideshengchanguochengzhong，youyushoushengchangongyiwendingxingdeyingxiang，huileijigezhongwucha，leijiwuchazaishuchumaichongpinlvyujiezhiliusujiandeguanxizhong，fenweizengyiwuchayulingdianpianzhiwucha，zengyiwuchabiaoxianweimeitaidianciliuliangjidezengyiKi（i=1，2，3，...）值是不同的，而偏置誤差表現為零點漂移，即在零流速下，輸出脈衝頻率不為零，因此：
P=Ki×V+bi
另外，每台流量計的增益Ki及零點偏置值bi均不一樣，由增益與零點偏置組成每台電磁流量計的儀表係數。
由(you)於(yu)受(shou)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)的(de)限(xian)製(zhi)，基(ji)於(yu)以(yi)上(shang)理(li)論(lun)，電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)標(biao)定(ding)普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)兩(liang)流(liu)速(su)點(dian)標(biao)定(ding)，然(ran)後(hou)擬(ni)合(he)成(cheng)直(zhi)線(xian)，從(cong)而(er)計(ji)算(suan)出(chu)增(zeng)益(yi)與(yu)零(ling)點(dian)偏(pian)置(zhi)值(zhi)。但(dan)是(shi)兩(liang)點(dian)擬(ni)合(he)具(ju)有(you)局(ju)限(xian)性(xing)，在(zai)不(bu)同(tong)流(liu)速(su)下(xia)，兩(liang)點(dian)擬(ni)合(he)獲(huo)得(de)的(de)儀(yi)表(biao)係(xi)數(shu)是(shi)否(fou)線(xian)性(xing)，以(yi)及(ji)線(xian)性(xing)度(du)如(ru)何(he)，目(mu)前(qian)還(hai)沒(mei)有(you)相(xiang)關(guan)的(de)論(lun)文(wen)進(jin)行(xing)敘(xu)述(shu)或(huo)分(fen)析(xi)，因(yin)此(ci)通(tong)過(guo)標(biao)定(ding)試(shi)驗(yan)分(fen)析(xi)，研(yan)究(jiu)電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)實(shi)際(ji)儀(yi)表(biao)係(xi)數(shu)的(de)線(xian)性(xing)度(du)，及(ji)其(qi)對(dui)精(jing)度(du)的(de)影(ying)響(xiang)，具(ju)有(you)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)意(yi)義(yi)。
4 實驗步驟
選擇DN50的表進行標定實驗，整個實驗過程中隻采用一次安裝，實驗的具體步驟如下：
第一步：通過0.3m/s與3.0m/s兩流速點標定，獲得兩點標定的儀表係數K1，並在0.3m/s，0.9m/s，1.8m/s，3.0m/s，4.6m/s的流速下驗證儀表係數，每個流速驗證5次；
第二步：從第一步的驗證數據中，選擇不同的流速點擬合計算標定係數；
（1）5個流速點進行擬合，獲得儀表係數K2；
（2）0.3m/s與0.9m/s兩個流速點進行擬合，獲得儀表係數K3；
（3）1.8m/s與3.0m/s兩個流速點進行擬合，獲得儀表係數K4；
第三步：在5個流速下驗證儀表係數K2，K3，K4，每個流速各自驗證5次。
5 實驗結果
如表1所示為不同流速點擬合獲得的儀表係數，各個儀表係數下驗證的平均精度如圖3所示。
6 分析
（1）不同儀表係數在不同流速下的精度有差異，在某特定流速點，精度受擬合點的影響；
（2）由0.3m/s與0.9m/s兩流速點擬合獲得的儀表係數，係數驗證時，在0.3m/s與0.9m/s兩個流速下獲得的平均精度要比其他係數的高；
（3）由5個流速點擬合獲得的儀表係數，係數驗證時，在0.9m/s，1.8m/s，3.0m/s和4.6m/s流速下獲得的精度高：
（4）由1.8m/s與3.0m/s兩流速點擬合獲得的儀表係數，係數驗證時，其精度與5個流速點擬合獲得的儀表係數相當；
（5）相對與其他儀表係數，由0.3m/s與0.9m/s兩流速點擬合獲得的儀表係數與5個流速點擬合獲得的儀表係數相差較大，即低流速範圍內的儀表係數線性度要比高流速範圍內的線性度差。
7 結論
電磁流量計的實際標定係數並非絕對線性，而是在一定誤差範圍內可以認為是線性的；電磁流量計標定係數的線性度是電磁流量計的測量精度的重要影響因素；
在(zai)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)一(yi)定(ding)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，標(biao)定(ding)係(xi)數(shu)的(de)算(suan)法(fa)對(dui)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)也(ye)有(you)很(hen)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)，因(yin)此(ci)，實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)中(zhong)應(ying)根(gen)據(ju)電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)精(jing)度(du)等(deng)級(ji)，適(shi)當(dang)調(tiao)整(zheng)標(biao)定(ding)工(gong)藝(yi)及(ji)標(biao)定(ding)係(xi)數(shu)的(de)算(suan)法(fa)；
電磁流量計的線性度應該作為一個重要的性能指標進行量化；進一步研究影響儀表係數線性度的因素具有非常重要的應用意義。
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