1.引言
    近年以來，随(suí)着流量計量行業(ye)的發展， 電磁流量(liang)計 以其無可動部(bù)件、無壓力損失、測(ce)量量程範圍寬等(deng)優點應用于各種(zhǒng)場合，而在使用過(guò)程中遇到的一個(ge)難題就是如何提(ti)高 大口徑流量計(jì) 量的準确度。如果(guǒ)使用 管道式電磁(cí)流量計 測量大口(kou)徑管道流量，則其(qí)體積大、加工成本(ben)高并且标💜定和安(ān)裝維修都十分困(kun)難，給工程應用帶(dai)來很多不便。所以(yǐ)在這種情況下，一(yī)般用插人式電磁(ci)流量計 代替管道(dao)式電磁流量計用(yòng)于測量大口徑管(guǎn)道的流🈚量。但是💃🏻插(chā)入式電磁流量計(jì)會産生非線性現(xian)象，影響🧑🏽‍🤝‍🧑🏻測量的準(zhun)确性。現在💔很多學(xue)者解決這個問題(tí)多采用的是多段(duan)非線性補償方法(fa)，把整個量程範圍(wéi)裏面的流量分成(cheng)多個流量段，再分(fen)别求解出不同階(jie)段的流量系數，從(cóng)而可以得出各段(duan)的流量值🐅。但是這(zhe)種方法使用起來(lái)比較複雜，且精度(du)也🈲受到了限制。所(suo)以本文從電磁㊙️流(liú)量計自🌈身結構出(chū)發，找出産生非線(xian)性現象的原因，從(cóng)源頭上找出提高(gao)插☔入式電磁流量(liang)計線性度的方法(fǎ)。
2.插入式電磁流量(liàng)計工作原理
    插入(rù)式電磁流量計測(ce)量原理是基于法(fa)拉第電磁感應定(dìng)🌍律E=BLv
其中，E爲兩電極(ji)之間産生的感應(ying)電動勢，B爲磁感應(yīng)✌️強度，L爲切割磁感(gan)線的有效長度，爲(wèi)平均流速，流質爲(wèi)導電介質，原理圖(tú)如圖1所示。并且(1)式(shì)經變換可表示爲(wèi)

當B和都(dōu)爲常數時，隻要測(cè)得感應電動勢E就(jiu)可以得到平㊙️均流(liu)🏃‍♀️速，因被測管道的(de)橫截面積已知，這(zhe)樣就👌可以很容易(yi)求😘得某導電🌈流質(zhi)的體積流量

其中(zhong)，D爲被測管道内徑(jìng)，Q爲體積流量。
由(3)式(shi)可知，當插入管道(dào)結構一定時，體積(jī)流量P與比值E／B成🧡正(zhèng)比，而與流體的溫(wen)度、密度、管内壓力(lì)等無關。
當磁感應(yīng)強度B爲常數時，體(tǐ)積流量Q與感應電(diàn)動勢🔅E成正比，即🙇‍♀️體(ti)積流量與感應電(diàn)動勢之間是完全(quan)呈線性👌關系的。
3.傳(chuan)感器線性度評定(dìng)
    線性度是傳感器(qi)的主要靜态性能(neng)指标之一，其定義(yi)爲測❗試系統的輸(shu)出和輸入系統能(néng)否像理想系統那(na)樣保持正常值比(bi)例🏃🏻‍♂️關系(線性關系(xi))的一種度量。線性(xing)度反應了校準曲(qǔ)線與某一規定直(zhí)線一緻的程度，此(ci)規定直線⚽即爲按(an)一定方法确🚩定的(de)理想🌐直線。線性度(du)又稱爲非線性度(dù)，參考GB／T18459—2001《傳感器主要(yao)靜态性能指标計(jì)算方法》中的線性(xìng)度定
義：正、反行程(chéng)實際平均特性曲(qǔ)線相對于參比直(zhí)線(拟合直線🧡)的🌍最(zuì)大偏差，用滿量程(chéng)輸出的百分比來(lai)表示。這一指标通(tōng)常🔞以線性誤差表(biǎo)示

其中，△max爲最大殘(cán)差，Y爲理論滿量程(chéng)輸出。本文采用最(zui)小二乘法進行線(xian)性度評定，即拟合(he)直線爲最小二🐆乘(cheng)直線。最小二乘直(zhi)線保證了傳感器(qi)實際輸出的平均(jun1)值對它的🌍偏差的(de)平方和爲最小，即(ji)可以保證拟合直(zhí)線得到的結🏒果與(yu)實測結果之間的(de)偏差很小，更具可(ke)靠性。根據定義，線(xiàn)性度即是校準曲(qu)線對這條最小二(er)乘拟合直線的偏(piān)離程度。
4插入式電(dian)磁流量計非線性(xing)現象成因
    插入式(shi)電磁流量計使用(yòng)時在被測管道合(hé)适位置處打孔🔆插(cha)入以測量導電流(liu)體流量，并且可以(yǐ)在不斷流🌈的情況(kuàng)下取出進行💯清洗(xi)和維修，操作十分(fen)方便。但是✊插入管(guǎn)㊙️道的探頭對于管(guǎn)道流場來說，相當(dang)于引入了一個阻(zu)流✊器件，流體對此(ci)探頭進行繞流運(yun)動，如圖2所示。

其中，△max爲最大殘差(cha)，Y爲理論滿量程輸(shu)出。本文采用最小(xiǎo)二乘法進🙇🏻行線性(xìng)度評定，即拟合直(zhi)線爲最小二乘直(zhi)線。最小二📞乘直線(xian)保證了傳感器實(shí)際輸出的平均值(zhi)🌈對它的偏差的平(píng)方和爲最小，即可(kě)以保證拟合直線(xiàn)❗得到的結果與實(shí)測結果之間的偏(piān)差很🏃🏻‍♂️小，更具可靠(kào)性。根據定義，線性(xìng)度即是校準曲線(xian)對這條最小二☁️乘(cheng)拟合直線的偏離(lí)程度。