權重函數的電模擬測量法
權重函數的電模擬測量法
用數學方法分析三維空間范圍內的權重函數時，由于應用了使實際情況失真的種種假設條件，所求得的權重函數理論值與實際值有一定的偏差。但是，要在介質流動的情況下測量變送器，各點的權重函數又是十分困難的。
理論上證明：在變送器磁場的工作區域內，每個流體微流元切割磁力線產生感應電勢和電場，而整個工作區域內各處微流元產的的電磁強度之矢量和，即為產生流量信號的合成電場。因此，某一點的權重函數應為該點微流元作為“電源”所產生的電位梯度gradψ與再電極間由這個“電源”產生的電位差之比：

根據這個結論，我們可以安裝電場模擬的方法來測定權重函數。
這種電模擬法是這樣的：變送器測量管內充滿導電介質（一般用水即可），將一交流電源加在變送器的兩電極上，于是在導電介質中形成了一個電場。微流元容積中的電位梯度是借助于探頭來測量的。探頭與通常的電導率計探頭相仿，它是由兩片金屬片組成的一對電極，金屬片彼此絕緣，間隔距離為ρ（又稱探頭常數），固定在探頭的端部。在測量時只要將探頭的金屬片按一定的坐標軸方向插入導電介質中。例如金屬片的法向為y軸方向，測得的電位差為uy（見圖3-73），則uy/ρ即反映改點權重函數的大小。W是個無量綱數，可以把各點測得u/ρ的數值除以中心處的數值，得到歸一化的權重函數。如果我們把探頭做得越小，距離ρ越近，那么測量值越接近某一點的w值。但是，這樣測得的電位差很小，要求測量儀表的靈敏度很高，這在設備條件上還有一定的困難。


圖3-74給出了權重函數Wy的計算值和測定值。

國外有人介紹了另一種權重函數模擬測定法。圖3-75為這種方法的實驗測定裝置圖。W是一個與磁場分布及流速場分布無關的無量綱數，它只決定于測量管及電極的幾何構造，因此在實驗時安裝了一個與變送器測量管及電極結構完畢相同的電解槽，槽內灌滿了電解液--水。在實驗裝置中，感應電勢是借助與一個特制的探頭來模擬的。

圖3-76為探頭的結構示意圖。探頭及電子測量儀器的電源均作為變壓器的次級繞組與交流電源耦合。這個裝置是這樣測量的，把探頭的二個電極按y方向（與y軸平行）插入到待測點上，當探頭的電源開關合上時，探頭兩電極上的電位差Δψi相當于改點切割磁力線產生的感應電動勢，而從電解槽電極上測得的電壓應是Δψi與Wy的乘積。在實驗過程中，我們可以穩定Δψi不變，一定探頭位置，測得一系列表頭指示讀數，經過歸一化后（除以探頭在電解槽電極平面的圓心上時測得的表頭指示讀數），得到各測量點的Wy值和權重函數分布情況。