检流计的特性22
电磁流量计的优势特点
电磁流量计的优势特点1.广泛适用性：电磁流量计适用于各种导电液体的流量测量，如水、酸、碱、溶液、膏状物料等。
与其他类型的流量计相比，电磁流量计的适用性更广，因为它不受流体的温度、压力和密度等参数的影响。
2.精确可靠：电磁流量计采用电磁感应原理测量流量，具有较高的测量精度和可靠性。
其测量精度可达到±0.5%～±1.0%，且不受流体的压力和温度变化的影响。
此外，电磁流量计不会因为流量脉动或介质的状况变化而导致测量误差，具有稳定可靠的性能。
3.无压力损失：电磁流量计的测量原理使其无需在流体管道中引入任何机械零件，因此不会引起额外的压力损失。
这对于一些需要保持流体压力的应用场景非常重要，如供水系统和污水处理系统。
4.抗污性强：电磁流量计的测量电极和传感器通常由不锈钢等耐腐蚀材料制成，具有良好的耐腐蚀性能。
此外，电磁流量计的管道构造简单，没有流体流动中的狭窄通道和旋转部件，不易被污染物堵塞，能够在较长时间内保持准确的测量。
5.可远程通信：电磁流量计通常配备了现代化的通信接口，如RS485、HART、MODBUS等，可以与其他设备或计算机系统连接，实现远程监测和数据采集。
这为管理和控制流体流量提供了便利，提高了系统的自动化程度。
6.无移动部件：电磁流量计中没有动态的或易损的机械零件，因此不需要定期维护和更换。
这降低了设备的维护成本，并提高了设备的使用寿命。
7.流量范围广：电磁流量计可以测量的流体流量范围广泛，可适应小流量到大流量的测量要求。
特别是在大流量测量领域，传统机械流量计往往会引起较大压力损失，而电磁流量计可以提供更准确、更稳定的大流量测量。
8.体积小巧：相较于其他类型的流量计，电磁流量计通常体积较小巧。
这使得电磁流量计在空间有限的应用场景中具有较大的优势。
总之，电磁流量计具有广泛适用性、精确可靠、无压力损失、抗污性强、可远程通信、无移动部件、流量范围广和体积小巧等技术优势特点，使得它成为现代流量测量领域的重要设备之一。
电磁流量计工作原理及特点
电磁流量计工作原理及特点
电磁流量计是一种利用电磁感应原理来测量导体内液体流量的仪表。
它由两个主要部分组成：测量管和传感器。
1. 工作原理：
电磁流量计通过施加一个垂直于流动液体方向的磁场，并测量液体中感应出的电动势来测量液体的流量。
当导体内液体流动时，垂直于流动方向的磁场会产生涡流。
涡流的大小与导体内液体流速成正比。
根据法拉第电磁感应定律，涡流会在导体内产生电动势。
根据电动势的大小，可以计算出液体的流量。
2. 特点：
a. 非侵入式：电磁流量计不直接接触流动液体，因此不会对流动液体造成阻力或压力损失。
b. 强大的适应能力：电磁流量计可以测量各种导电液体，包括腐蚀性液体、污水、石油等。
c. 精度高：电磁流量计具有较高的精度，通常可达到0.5%。
d. 宽测量范围：电磁流量计可测量的流量范围广，通常可覆盖
0.01m/s至25m/s的速度范围。
e. 无移动部件：电磁流量计没有移动部件，因此维护成本低、响应时间快。
f. 成本效益高：电磁流量计的制造成本相对较低，且可以长期稳定运行。
需要注意的是，电磁流量计只能测量导电液体，并且对于含有气泡或颗粒物质的液体流量测量具有一定的局限性。
此外，电
磁流量计在安装时需要考虑导体与仪表之间的绝缘，以防止磁场发生干扰。
灵敏电流计特性研究
• 灵敏电流计（又称检流计）属磁电系仪表。它 用张丝代替轴承将线圈悬挂在磁场中，避免了 机械摩擦，同时它还采用无重量的“光指针” 代替机械指针，加大了“指针”的长度。
• 灵敏电流计可检测微弱电流10-6~10-10A或微小 电压10-3~10-6V，常用于光电流、生物电流、 温差电动势等电学量的测量。此外，它还常用 作高精密电势差计及电桥等仪器的示零器。
因以及它们对线圈的作用。 • 3.阻尼开关的作用是什么？简述其工
作原理。
第
1
1
页
/
共
1
2
页
感
谢
观
看
！
第
1
2
页
/
共
1
2
页
• 计算内阻Rg，将R2 、 R2"的平均值作为Rg。
• 计算电流常数 ： 的（值1。）列表记录测量数据，并记录R0、R1、R2 （2）利用3组数据分别求Ki1、Ki2、Ki3。 常（数3的）最将佳Ki1估、计Ki值2、。Ki3的算术平均值作为电流
第
1
0
页
/
共
1
2
页
分析讨论
• 1.推证“半偏法”ห้องสมุดไป่ตู้内阻的原理。 • 2.说明力矩M磁、M弹、M阻产生的原
/
共
1
2
页
灵敏电流计的运动状态
• 电流计线圈受到三个力矩的作用，电磁 转动力矩 M磁 、弹性扭力矩 M弹 和电磁 阻力矩M 阻 ，它们分别表示如下：
M磁 NSBI
M弹 D
M阻
p d
dt
(NSB)2 Rg R外
d
dt
第
5
页
/
检流计的特性实验
和 CV。 3．测量阻尼时间 Tc。 阻尼时间 Tc 是指在临界状态下，检流计从最大偏转位置(如 60mm)到达稳定 平衡位置需要的时间，断开开关 K1,测量三次 Tc。 4．测量自由振荡周期 T0 5．根据步骤 2 的数据，求最大偏转(60mm)时的
C C I 和 V 。 CI CV
6．测量 Rkp= 0.5Rc 和 2Rc 及满偏 60mm 时的 CI 和 CV
GI G J
(8)
其中 称为衰减系数， 为固有角频率，根据衰减系数的不同，有不同的运动 状态：
图 3 检流计动线圈的几种运动状态
(1)
欠阻尼状态(o 时)。 公式 8 的解为 (9)
其中
,
。 此时外电阻 R 较大，动圈以平
衡位置F 为中心作一衰减振动，并且逐渐趋紧于平衡位置，运动曲线如图 3 中 的曲线 I。特别当外电路断开和无空气阻尼(D=0)时候，动圈为无阻尼运动，以平 衡位置F 为中心作等幅振动，运动曲线如图 3 中的曲线 IV。实际实验中由于空 气阻尼 D 很小， 当外电路断开时动圈以位置F 为中心作一衰减系数很小的振动。 (2) 临界阻尼状态(＝o 时),公式 8 的解为 (10)
其中
。线圈无振动地很快达到平衡位置，此时的外电阻称为临界电阻
Rc,它的运动曲线如图 3 中的曲线 II。一般来说，检流计的临界阻尼状态是它的 理想工作状态。 (3) 过阻尼状态(o ,即 R0<Rc)时, 公式 8 的解为 (11)
其中
,
。动圈也是做单向偏转运动，缓慢地
趋向平衡位置F , 运动曲线如图 3 中的曲线 III。 R 越小， 到达平衡位置的时间越 长。因为过阻尼运动中，动圈到达平衡的时间长，而且不易判断动圈是否到达平 衡位置，因此它对于测量是不利的。 4. 测量电路 由于检流计很灵敏，一般通过电流不能超过 1uA,在实际测量中常采用 4 的 电路。电压经过两次分压后得到很小的电压 (常小于 1mV)后才加到检流计电路 中。第一次采用滑线变阻器分压，第二次采用电阻箱分压。K2 是换向开关，用 它可以变换过检流计的电流方向，K3 是阻尼开关，将它合上就可以将检流计短 路，检流计的动圈就停止振动。
15种流量计的工作原理及特点
15种流量计的工作原理及特点流量计是一种用于测量流体流量的装置，广泛应用于化工、石油、食品、医药、环保等行业。
根据不同的工作原理和特点，可以将流量计分为以下15种。
1.流通容积式流量计：通过测量流体通过流量计的容积来计算流量。
特点是简单易于使用，适用于低粘度流体。
2.风轮式流量计：利用流体的动能转化为旋转动能，通过测量风轮的旋转速度来计算流量。
特点是结构简单、精度较高，适用于液体和气体测量。
3.涡轮式流量计：通过测量涡轮的旋转速度来计算流量。
特点是精度高，适用于高粘度流体和腐蚀性介质。
4.涡街式流量计：利用涡流的产生和消失来测量流量。
特点是可测量各种流体，适用于高温、高压和腐蚀性介质。
5.鞭频式流量计：利用鞭状物在流体中产生的频率变化来测量流量。
特点是结构简单、精度较高，适用于高粘度和高粒度的流体。
6.背压式流量计：通过测量流体压力差来计算流量。
特点是适用于高粘度和腐蚀性介质。
7.电磁式流量计：利用涡流感应原理测量电磁流量。
特点是适用于各种液体和气体，精度高，可以测量高温、高压和腐蚀性介质。
8.超声波流量计：利用超声波在流体中的传播速度差来测量流量。
特点是非侵入性、不受流体性质影响，适用于各种液体和气体。
9.热式流量计：通过测量流体传热能力的变化来计算流量。
特点是适用于高温、高粘度的流体。
10.漩涡流量计：通过测量由漩涡产生的压力差来计算流量。
特点是结构简单、不易堵塞，适用于高温、高压和腐蚀性介质。
11.比重式流量计：根据流体密度的变化来测量流量。
特点是适用于测量液体和气体，可测量高粘度和腐蚀性介质。
12.光电式流量计：利用光的传播速度差来测量流量。
特点是非侵入性、不受流体性质影响，适用于各种液体和气体。
13.压差式流量计：通过测量流体通过管道时的压力差来计算流量。
特点是结构简单、价格低廉，适用于液体和气体测量。
14.阻塞式流量计：通过测量流体通过阻塞装置时的压力差来计算流量。
特点是适用于高温、高压和腐蚀性介质。
使用检流计的注意事项
使用检流计的注意事项1.要正确连接电路：将检流计的引线正确地与被测电路连接，保证导线接触良好，没有松动或接触不良等情况。
2.要根据被测电路的电流范围选择合适的检流计：不同的检流计有不同的电流测量范围，要根据被测电路的电流大小选择合适的检流计。
如果超过了检流计的量程，可能会损坏检流计或导致误差较大的测量结果。
3.保持检流计与被测电路的相对位置不变：在测量过程中，要保持检流计与被测电路的相对位置不变，避免因移动而产生不必要的误差。
如果需要移动检流计，应该重新校准并重新测量。
4.避免检流计受到外界干扰：检流计在测量时可能会受到外界的电磁干扰，例如靠近强磁场或高频电磁场的区域。
应尽量避免将检流计放置在这些干扰源附近，以保证测量结果的准确性。
5.注意检流计的灵敏度：不同的检流计有不同的灵敏度，灵敏度高的检流计对小电流的测量更为敏感。
在测量较小电流时，应该选择灵敏度较高的检流计，以提高测量的准确性。
6.使用合适的量程和分辨率：根据被测电路的电流大小和需要的测量精度，选择合适的量程和分辨率。
量程过大会导致测量精度降低，而量程过小则可能导致测量结果溢出或无法测量。
7.注意检流计的安全性：在测量中，检流计可能会有高电压存在，因此在连接和操作过程中要注意安全，避免触电或发生其他危险。
需要使用绝缘手套、绝缘工具等保护装置以确保安全。
8.检查检流计的精度和校准：定期检查检流计的精度和校准情况，保证测量结果的准确性。
如果检流计的精度有较大偏差，应及时进行校准或更换。
9.避免过载：使用检流计时要避免超过其额定电流范围，否则可能会烧坏检流计。
在选择检流计时，要考虑被测电流的峰值和持续时间，以确保检流计能够正常承受。
10.注意环境条件：在测量过程中，要注意环境温度、湿度等因素对测量结果的影响。
如果环境条件变化较大，应根据需要进行温湿度校准或进行环境误差修正。
总之，使用检流计需要注意安全、准确度和可靠性。
遵循以上注意事项可以保障测量结果的准确性，并延长检流计的使用寿命。
冲击检流计工作原理
冲击检流计工作原理冲击检流计是一种常用的用于测量流体流速的仪器，其工作原理基于流体运动的惯性效应。
它通过测量流体的冲击力来确定流速，适用于各种类型的液体和气体。
冲击检流计是一个由一系列构件组成的装置。
它通常包括一个弹性材料制成的冲击体、一个固定的冲击体座、一个量程弹簧、一个位移传感器和一个输出信号处理器。
当流体通过冲击检流计时，它会冲击冲击体，使冲击体发生位移。
这是由于流体的惯性作用，流体在冲击体上施加了一个冲击力。
冲击体的位移与冲击力成正比。
冲击体的位移通过位移传感器测量和记录。
位移传感器可以是光学传感器、电感传感器或压电传感器等。
这些传感器能够将冲击体位移转换为电信号，并将其传递给输出信号处理器。
冲击体的位移与流速成正比。
当流速增加时，冲击体的位移也会增加。
通过记录和处理冲击体的位移信号，输出信号处理器能够计算并显示出流速值。
在这个过程中，冲击体座起到固定冲击体的作用，量程弹簧提供冲击体的弹性支撑力，确保冲击体的运动范围适用于不同的流速范围。
需要注意的是，在使用冲击检流计时，要根据具体的流体性质和流速范围选择合适的冲击体和冲击体座材料，以确保测量结果的准确性和可靠性。
冲击检流计的工作原理基于牛顿第二定律（F=ma）。
通过对冲击体的位移进行测量和分析，可以计算出流体的冲击力，从而推导出流速值。
冲击检流计具有简单、可靠、全流通、无压力损失等优点，被广泛应用于工业流体测量和流体力学研究等领域。
它在水力学、流量计校准、实验室研究等方面发挥着重要作用。
总之，冲击检流计的工作原理是基于测量流体的冲击力来确定流速。
它通过测量冲击体的位移和分析冲击力，提供了一种简单、可靠的流体流速测量方法。
它的广泛应用范围使得它成为流体测量领域中不可或缺的工具之一。
常见流量计的种类及特点
常见流量计的种类及特点测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表．流量计是工业测量中重要的仪表之一．随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异．为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世.目前已投入使用的流量计已超过100种。
从不同的角度出发,流量计有不同的分类方法。
常用的分类方法有两种，一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类：二是按流量计的结构原理进行分类。
一、按测量原理分类（1)力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
（2)电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等.（3）声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式（冲击波式）等.(4)热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等.（5)光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表.（6）原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表．(7)其它原理:有标记原理（示踪原理、核磁共振原理）、相关原理等。
二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下几种类型：1．容积式流量计容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。
流量越大,度量的次数越多，输出的频率越高。
容积式流量计的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体.根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计（罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等．2．叶轮式流量计叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验2.3.1 检流计的特性
姓名：金秀儒 学号：pb05206218
实验题目：检流计的特性
实验目的：
本实验的目的就是了解磁电式检流计的结构、原理和运动规律。
了解磁电式检流计的运动状态的特点并测定检流计临界电阻。
掌握测定检流计电流常数的方法。
实验仪器：
检流计、固定分压电阻箱、电阻箱、滑线变阻器、稳压电源、伏特计、单刀开关、双刀换向开关、压触开关、秒表。
实验原理：
1.磁电式检流计的结构
以光点式检流计为例，结构如图1和图2所示，检流计由三部分组成： 磁场部分、偏转部分、 2.检流计的工作原理
当被测电流IG(或电压)经悬丝流过动圈时，载流动圈受到气隙中永久磁铁产生的磁场(磁感应强度B)的作用。
由于磁场是辐射装的，因此手里的动圈不管偏转到什么位置，B 的方向总与l(即IG)的方向垂直，那么N 匝载流动圈受到的总磁力矩为M = N B IG S= G IG 其中S 为动圈面积，G = N B S 为检流计的结构常数。
在电磁力矩M 的作用下动圈偏转，同时悬丝受扭力而产生反作用力矩(扭转力矩)，当作用在动圈上的电磁力矩和悬丝的反作用扭力矩平衡时，动圈停止偏转，则N B IG S ＝ αW W 为悬丝的扭转系数，偏转角α的大小由读数装置读出，n = 2L α
n C n L NBSL W I I G ⋅=•=
21
2或
n I NBSL W C G I ==
2 CI 称为检流计的电流常数或分度值，单位是A/mm 。
如果检流计的结构已定，则CI 为一定
值。
在使用中，W 或其他结构参数可能有变化，所以必须用实验测定CI 。
在实际中，也常用灵敏度SI 来表示，即G I I I n C S ==
1SI 的单位是mm/A 。
3.检流计的运动状态
检流计的动圈通电流后，除了受到电磁力矩和扭转力矩的作用外，还存在空气阻尼力矩
⎪⎭⎫ ⎝⎛-dt d D α和电磁阻尼力矩⎪
⎪⎭⎫ ⎝⎛+-dt d R R G G α2，而悬丝是弹性材料制成，若动圈的转动惯量
为J ，则动圈运动状态
αα
αW D R R G GI J G G -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-= 2
J GI
G =++αϖαβα
22
其中β称为衰减系数，ϖ为固有角频率，根据衰减系数的不同，有不同的运动状态：
a.欠阻尼状态o ω < β( 时)。
公式的解为()F t
m t e
a α
δϖαβ++=-sin 其中F α = G IG /J 。
此
时外电阻R 较大，动圈以平衡位置F α为中心作一衰减振动，并且逐渐趋紧于平衡位置，运动曲线如图2.1.1-3中的曲线I 。
特别当外电路断开和无空气阻尼(D=0)时候，动圈为无阻尼运动，以平衡位置F α为中心作等幅振动，运动曲线如图2.1.1-3中的曲线IV 。
实际实验中由于空气阻尼D 很小，当外电路断开时动圈以位置F α为中心作一衰减系数很小的振动。
b.临界阻尼状态 β(＝o ω 时),圈无振动地很快达到平衡位置，此时的外电阻称为临界电阻Rc,它的运动曲线如图2.1.1-3中的曲线II 。
一般来说，检流计的临界阻尼状态是它的理想工作状态。
c.过阻尼状态o ,ω > β(即R0<Rc)时,动圈也是做单向偏转运动，缓慢地趋向平衡位置F ,α 运动曲线如图2.1.1-3中的曲线III 。
R 越小，到达平衡位置的时间越长。
因为过阻尼运动中，动圈到达平衡的时间长，而且不易判断动圈是否到达平衡位置，因此它对于测量是不利的。
4.测量电路
由于检流计很灵敏，一般通过电流不能超过1uA,在实际测量中常采用图2.1.1-4的电路。
电压经过两次分压后得到很小的电压(常小于1mV)后才加到检流计电路中。
第一次采用滑线变阻器分压，第二次采用电阻箱分压。
K2是换向开关，用它可以变换过检流计的电流方向，K3是阻尼开关，将它合上就可以将检流计短路，检流计的动圈就停止振动。
如图 4，我们得到
IG ( RG+RKP ) = ( I-IG )R1
()()1
0101
0R R R R R R R V I kp G G +++=
因为R1<<R0,所以
()
101
0R R R R R V I kp G G ++=
电流常数
()
101
0R R R nR R V n I C kp G G I ++=
=
加在开关
K2
两端的电压()G
kp G G K V R R I V =+=2，由于RG+RKP>>
R1,得到
1
010R R R V V G +=
检流计电压常数
()101
0R R n R V n V C G I +==
实验内容：
按照图 4 接好线路，取0
1/R
R 为1比1000左右 的比例。
将检流计上的开关拨到“直接”档。
1．观察检流计运动状态并测量临界电阻。
合上开关K1,调节变阻器R 使得光标偏转至60mm,断开K1使检流计处于测量状态。
(1)根据临界阻尼的工作状态要求，测量临界电阻Rc 。
(2)选取Rkp 分别为临界电阻的31、21
、1、2、3倍时，判别检流计的运动状态，测出光标
第一次回到自然平衡位置(零点)的时间和最终达到平衡位置的阻尼时间（每种状态测两次）。
在上述操作中，选取合适的R0/R1,使得光标偏转60mm 。
2．测量检流计的电流常数CI 和电压常数CV 。
(1)选择Rkp= Rc,使检流计工作在临界状态，选择合适的R0/R1,调节滑线变阻器R ，使光标n=60mm,记下对应的刻度n1和电压V01,然后将开关K2迅速倒向，记下反方向偏转n1’。
(2)调节变阻器R,使得光标每次减少5mm,重复(1)的步骤，得到一组ni 、ni’ 和V0i 的数据。
由平均值做出n-V 曲线，求出V,∆n/∆K=带入(15)和(17),计算CI 和CV 。
3．测量阻尼时间Tc
阻尼时间Tc 是指在临界状态下，检流计从最大偏转位置(如60mm)到达稳定平衡位置需要的时间，断开开关K1,测量三次Tc 。
4．根据步骤2的数据，求最大偏转(60mm)时的I I C C ∆和V
V C C ∆。
5．测量Rkp= 0.5Rc 和2Rc 及满偏60mm 时的CI 和CV 。