電磁場(chǎng)的損耗
變送器激磁線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)主要損耗有銅損和鐵損。
其中銅損P即線圈電阻造成的能量損失:P=rI2
變送器的鐵損是比較復(fù)雜的,可分為磁滯損耗和渦流損耗,而渦流損耗又可分為鐵芯渦流損耗、測(cè)量管管壁渦流損耗和介質(zhì)中的渦流損耗。
1.磁滯損耗是由于磁性材料的磁滯特性造成的。線圈通以交流電后,由于磁性材料的磁滯現(xiàn)象,磁通相位比電流相位滯后一定的角度(磁滯角)。當(dāng)鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到飽和時(shí),磁滯損耗是很小的。因此,變送器的磁軛、鐵芯采用高磁導(dǎo)率的電工矽鋼片做成,矽鋼片的碾壓方向最好與磁力線方向一致,這樣,磁滯損耗大大下降,可以忽略不計(jì)。
2.磁軛內(nèi)的渦流損耗
磁軛應(yīng)采用磁導(dǎo)率高、電動(dòng)率低的薄片,每片之間應(yīng)絕緣,可以減少損耗,通常對(duì)幾十赫茲的市電頻率,矽鋼片厚度為0.25~0.5mm就可以使渦流損耗不致超過(guò)容許值。
3.金屬測(cè)量管內(nèi)的渦流損耗
激磁電源的頻率越高、磁場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)、磁場(chǎng)的軸向長(zhǎng)度越長(zhǎng)、測(cè)量管的管徑越大、壁厚越厚,則渦電流越大、渦流損耗越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度滯后于磁場(chǎng)電流的相位差角也越大。
實(shí)際制造過(guò)程中,通過(guò)測(cè)試證明,大口徑變送器測(cè)量管的渦流損耗是很嚴(yán)重的。測(cè)量管的渦流損耗很大,不僅使激磁電流增大,電壓與電流的相位差減小到55度,并且使電流與磁通、信號(hào)的相位差變大,給整套儀表的配套帶來(lái)很大的麻煩,而且使得整套儀表的穩(wěn)定性也差。
介質(zhì)中的渦流損耗,當(dāng)測(cè)量電導(dǎo)率跟水接近的介質(zhì)時(shí),介質(zhì)中的渦流損耗可以忽略不計(jì)。
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