磁路结构

磁路结构
激磁系统由激磁线圈和导磁部件--磁轭或铁芯组成。通常，变送器的激磁线圈用220V 50Hz的市电产生交变磁场，磁轭或铁芯则用来减小磁阻和漏磁，改变磁通的分布，获得所需的工作磁场。
变送器工作磁场有均匀型和非均匀型之分。均匀磁场型变送器根据电磁感应原理和磁场边缘效应，要求工作磁场均匀，并且有足够的轴向长度（内径的2.5~3倍），以消除磁场边缘部分不均匀性对感应电势的影响。实际制造的均匀行变送器，它的工作磁场不可能完全均匀，但应该对称分布。

根据变送器口径的大小，激磁系统主要采用下列三种结构
1。变压器铁芯型
由两个“E”型变压器相连组成。它可以使两个磁极之间安装测量管的地方得到较强的磁感应强度，这样保证在一定流速下获得较大的信号。
但是，这种结构只适用于小口径的变送器。因为口径越大，两磁极间的距离a越大(即气隙越大)，而线圈截面的一般尺寸b增大得不多，这样a>>b，工作磁通的磁阻远远大于漏磁通的磁阻，结果使漏磁通比穿过测量管的工作磁通强许多倍。这样，变送器虽然居于较大的磁动势，却只能得到较弱的流量信号，而且，较工作磁通还强的漏磁通将引起严重的干扰，使仪表工作不稳定。另外，大口径变速器采用铁芯型激磁系统时，它的体积和重量都将大大增加，显得十分笨重，这给制造、运输和安装均带来不便。

2。磁轭式集中绕组型
这种结构的激磁线圈是一对无骨架的马鞍型线圈，上下各一只安装在测量管上。线圈外侧采用多层电工矽钢片制成的磁轭来代替铁芯，两块平行安装的导磁件作为极靴，产生一个比较均匀的磁场。这种结构适用于中小口径的变送器，25~800mm 口径的变送器常采用这种结构

3。磁轭式分段绕组型
它的激磁线圈分成多段，而用电工矽钢片制成的磁轭做成半圆形紧箍在线圈的外侧，所以结构很紧凑。100mm以上口径的变送其，均采用这种结构。

均匀型磁场型变送器的各段线圈匝数是按余弦规律分布的。为了分析方便起见，如图3-12所示，检定线圈是连续分布在测量管周围的（即线圈分成连续的无数段）。要得到均匀磁场，By=常数，即变送器各点的磁感应强度均相等，磁动势IW应按空气间隙l值的变化规律而变化。考虑空气间隙较大，磁轭中的磁势降可忽略不计（即假设磁轭中的磁阻为零），由安培环路定律∮Hdl=IW得：
Hdl=IdW

从式3-3可知，绕组成余弦分布时可以获得均匀的磁场。
一般分段绕组将线圈分成5段。对中等口径，各段线圈的间隔为15°（图3-13），其匝数比为：