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環(huán)形同心電極變送器
環(huán)形同心電極變送器
這是一款為測(cè)量核反應(yīng)堆一次回路重水流量而設(shè)計(jì)制造的。這種變送器既沒(méi)有通常變送器所具有的一對(duì)點(diǎn)狀電極，也沒(méi)有激磁線(xiàn)圈。其結(jié)構(gòu)如圖3-47所示。

這種變送器外形如同一段鋼管，它既是外殼，又是測(cè)量管。鋼管用高導(dǎo)磁材料制成，對(duì)外磁場(chǎng)起屏蔽作用。管內(nèi)襯以絕緣襯里，管壁中段有一寬度為l、半徑為b的圓筒形電極，管軸上有半徑為a的圓筒形電極。管形電極的軸心有一根導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)與管形電極之間是電絕緣的。當(dāng)軸向?qū)Ь€(xiàn)通以電流后，便在鋼管內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)環(huán)形交流磁場(chǎng)，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與該點(diǎn)的徑向位置r成反比。流體流經(jīng)測(cè)量管切割磁力線(xiàn)時(shí)，在r方向上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由兩個(gè)圓筒形通信電極檢出。根據(jù)理論上的推導(dǎo)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e為：

式中：a為內(nèi)電極半徑；
b為外電極半徑；
c為自由空間分流因數(shù)；
I為軸向電流；
V為體積流量。
圖3-48為φ3"的變送器與電路方框圖。通過(guò)軸向電流的導(dǎo)線(xiàn)是Φ1/8"的紫銅棍，它裝在1/4"外徑的不銹鋼管子里。在不銹鋼管與紫銅棍之間的環(huán)形空隙中，充以瓷粉，然后彎制成一定的形狀，并焊在鋼管一定的位置上。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)通以很大的電流，直至紫銅由于發(fā)熱而開(kāi)始呈暗紅色時(shí)，絕緣電阻仍要大于10⁶Ω。線(xiàn)路部分分電源和測(cè)量?jī)刹糠帧ｋ娫床糠钟姓袷幤骱凸β史糯笃鹘M成，能供給變送器頻率為10~150赫茲、電流大100安培的軸向電流。由于輸出信號(hào)較弱，線(xiàn)路的放大部分采用鎖定式放大器。它帶有的相敏檢測(cè)電路能抑制頻率或相位不符合流量信號(hào)的干擾成分，一只阻值很小的精密分流電阻串聯(lián)在磁路電路中，提供鎖定式放大器所需的參比信號(hào)。

這種流量計(jì)曾用來(lái)測(cè)量電阻率為5*10⁵~3*10⁷Ω.cm、經(jīng)蒸餾和處理過(guò)的水，其效果與測(cè)量酸堿度PH值為7~10.5的導(dǎo)電介質(zhì)一樣。另外，還試驗(yàn)用來(lái)測(cè)量低壓直至高溫高壓的水，除非出現(xiàn)難以克服的材料問(wèn)題，都很成功。