环形同心电极变送器
环形同心电极变送器
这是一款为测量核反应堆一次回路重水流量而设计制造的。这种变送器既没有通常变送器所具有的一对点状电极，也没有激磁线圈。其结构如图3-47所示。

这种变送器外形如同一段钢管，它既是外壳，又是测量管。钢管用高导磁材料制成，对外磁场起屏蔽作用。管内衬以绝缘衬里，管壁中段有一宽度为l、半径为b的圆筒形电极，管轴上有半径为a的圆筒形电极。管形电极的轴心有一根导线，导线与管形电极之间是电绝缘的。当轴向导线通以电流后，便在钢管内产生一个环形交流磁场，各点的磁感应强度B与该点的径向位置r成反比。流体流经测量管切割磁力线时，在r方向上产生感应电动势，由两个圆筒形通信电极检出。根据理论上的推导，产生的感应电动势e为：

式中：a为内电极半径；
b为外电极半径；
c为自由空间分流因数；
I为轴向电流；
V为体积流量。
图3-48为φ3"的变送器与电路方框图。通过轴向电流的导线是Φ1/8"的紫铜棍，它装在1/4"外径的不锈钢管子里。在不锈钢管与紫铜棍之间的环形空隙中，充以瓷粉，然后弯制成一定的形状，并焊在钢管一定的位置上。当导线通以很大的电流，直至紫铜由于发热而开始呈暗红色时，绝缘电阻仍要大于10⁶Ω。线路部分分电源和测量两部分。电源部分有振荡器和功率放大器组成，能供给变送器频率为10~150赫兹、电流大100安培的轴向电流。由于输出信号较弱，线路的放大部分采用锁定式放大器。它带有的相敏检测电路能抑制频率或相位不符合流量信号的干扰成分，一只阻值很小的精密分流电阻串联在磁路电路中，提供锁定式放大器所需的参比信号。

这种流量计曾用来测量电阻率为5*10⁵~3*10⁷Ω.cm、经蒸馏和处理过的水，其效果与测量酸碱度PH值为7~10.5的导电介质一样。另外，还试验用来测量低压直至高温高压的水，除非出现难以克服的材料问题，都很成功。