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电磁测流

2020-04-09 21:01

以水流为导体,利用电磁感应原理进行的流量测验。根据法拉第的电磁感应法则,当运动的水流(相当于导线)切割磁力线时,产生感应电动势,感应电动势的大小与磁场强度、相对运动的速度及导线的长度成正比,其关系式为

式中,E为产生的感应电动势;H为磁场强度;

为河流中水流的平均流速;B为河宽(相当于导线长度)。

感应电动势可由放入水中的探针和测量系统量得,其布置如图。

电磁测流原理示意图

(a)断面图;(b)平面图

式中假定河床具有无穷大阻抗,所以仅适用于绝缘河床的情况,但实际河床都有一定的有效导电性能,具有衰减信号的作用,所以实际应用时还要乘以衰减系数。

在测流中往往采用大电流线圈的人工磁场,并应用先进的电子技术测量才能取得较好的结果。

由上述公式,可得流速

,代入流量的计算式,

(A为断面面积),此即为计算流量的一般形式。实际上,由于河床的导电衰减,线圈布设情况,以及其他电干扰(如电力缆线、无线电发报机和电力铁道等在近处),计算工作较复杂。

电磁测流具有测低速水流的能力,可在不利的测流条件下,如水草丛生、有漂浮物等不宜用流速仪测流的小河、渠道及污水中应用,但技术较复杂,费用较大。

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