電磁場的損耗
變送器激磁線圈產生的電磁場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、測量管管壁渦流損耗和介質中的渦流損耗。
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象,磁通相位比電流相位滯后一定的角度(磁滯角)。當鐵芯中的磁感應強度沒有達到飽和時,磁滯損耗是很小的。因此,變送器的磁軛、鐵芯采用高磁導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。
2.磁軛內的渦流損耗
磁軛應采用磁導率高、電動率低的薄片,每片之間應絕緣,可以減少損耗,通常對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容許值。
3.金屬測量管內的渦流損耗
激磁電源的頻率越高、磁場強度越強、磁場的軸向長度越長、測量管的管徑越大、壁厚越厚,則渦電流越大、渦流損耗越大,磁感應強度滯后于磁場電流的相位差角也越大。
實際制造過程中,通過測試證明,大口徑變送器測量管的渦流損耗是很嚴重的。測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、信號的相位差變大,給整套儀表的配套帶來很大的麻煩,而且使得整套儀表的穩定性也差。
介質中的渦流損耗,當測量電導率跟水接近的介質時,介質中的渦流損耗可以忽略不計。
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