权重函数的电模拟测量法
权重函数的电模拟测量法
用数学方法分析三维空间范围内的权重函数时，由于应用了使实际情况失真的种种假设条件，所求得的权重函数理论值与实际值有一定的偏差。但是，要在介质流动的情况下测量变送器，各点的权重函数又是十分困难的。
理论上证明：在变送器磁场的工作区域内，每个流体微流元切割磁力线产生感应电势和电场，而整个工作区域内各处微流元产的的电磁强度之矢量和，即为产生流量信号的合成电场。因此，某一点的权重函数应为该点微流元作为“电源”所产生的电位梯度gradψ与再电极间由这个“电源”产生的电位差之比：

根据这个结论，我们可以安装电场模拟的方法来测定权重函数。
这种电模拟法是这样的：变送器测量管内充满导电介质（一般用水即可），将一交流电源加在变送器的两电极上，于是在导电介质中形成了一个电场。微流元容积中的电位梯度是借助于探头来测量的。探头与通常的电导率计探头相仿，它是由两片金属片组成的一对电极，金属片彼此绝缘，间隔距离为ρ（又称探头常数），固定在探头的端部。在测量时只要将探头的金属片按一定的坐标轴方向插入导电介质中。例如金属片的法向为y轴方向，测得的电位差为uy（见图3-73），则uy/ρ即反映改点权重函数的大小。W是个无量纲数，可以把各点测得u/ρ的数值除以中心处的数值，得到归一化的权重函数。如果我们把探头做得越小，距离ρ越近，那么测量值越接近某一点的w值。但是，这样测得的电位差很小，要求测量仪表的灵敏度很高，这在设备条件上还有一定的困难。


图3-74给出了权重函数Wy的计算值和测定值。

国外有人介绍了另一种权重函数模拟测定法。图3-75为这种方法的实验测定装置图。W是一个与磁场分布及流速场分布无关的无量纲数，它只决定于测量管及电极的几何构造，因此在实验时安装了一个与变送器测量管及电极结构完毕相同的电解槽，槽内灌满了电解液--水。在实验装置中，感应电势是借助与一个特制的探头来模拟的。

图3-76为探头的结构示意图。探头及电子测量仪器的电源均作为变压器的次级绕组与交流电源耦合。这个装置是这样测量的，把探头的二个电极按y方向（与y轴平行）插入到待测点上，当探头的电源开关合上时，探头两电极上的电位差Δψi相当于改点切割磁力线产生的感应电动势，而从电解槽电极上测得的电压应是Δψi与Wy的乘积。在实验过程中，我们可以稳定Δψi不变，一定探头位置，测得一系列表头指示读数，经过归一化后（除以探头在电解槽电极平面的圆心上时测得的表头指示读数），得到各测量点的Wy值和权重函数分布情况。