型科输送箐道电戚问隙仪的设计研先南方治金学院江西赣州341000林愉王福吉摘要介绍了型料输送管道系统中用于测量型料与管道底壁之间间隙的种电感间隙仪的设计思路和工作原理，并对仪器信号的处理和实验参数的标定进行了讨论。

　　型料输送管道水力学原理的研究，足实现型料管道输送技术业化的理论基础，因此，从理论和实验上分析型料在输送管道中的受力状况起动条件悬浮机理，输送速度以及管道压力损失等十分必要。

　　静止在管道底部的型料随着管道流速的逐渐增加，将由静止变为滑动进而间歇悬浮流动，再完全悬浮流动。

　　型料在不同管道流速下，呈现出各种不同的运动特怔，可通过管道观察段透明有机玻璃视窗来观察，怛肉眼观察不能对型料悬浮程度进行定量的分析，更不能区分型料各种运动状态随管道流速而变化的界限。为了研究型料悬浮度和管道流速的关系，本文针对型料在输送管道中的运动特点，运用电磁感应理论，进行型料管道电感间隙仪的设计，力求通过测量型料的悬浮度即型料与管道底壁之间的间隙，以研究型料管道的输送速度。

　　2电感间隙仪的设计2.1设计思路根据型料在输送管道中的运动情况，以及实验研究电磁感应学理论，提出了型料管道电感间隙仪的设计思想。其基本思路为。当测试型料与管道底壁间隙发生变化时，型料与感应线圈之间的间隙也随之发生变化，从而使得通过感应线圈中磁通量的大小发生变化，并使感应线圈产生的感应电动势随之而变化。由此，建立起感应线圈感应电动，与输送管道中型料与管道底壁间隙度之间的对应关系，通过测量感应线圈产生感应电动，的大小间接定量地确定型料与管道底壁之间的间隙度，为分析确定型料管道的*优输送速度提供实验依据。

　　2.2电感间隙仪的设计电感间隙仪设计由振荡器电压以及个初级线圈和两个次级线圈组成。振荡器为初级线圈提供激发电流，使初级线圈的周围产生定强度的感应磁场，和次级线圈构成磁路，形成磁通。当次级线圈中磁通量发生变化，则导致次级线圈产生磁感应电动，且磁感应电动，随外部环境的变化而变化，并通过电压读数反映。

　　2.3理论基础由磁感应强度理论可知，初级线圈在激发电流1的作用下，产生磁场的磁感应强度8为国家自然科学基金资助项目5996400216江西省自然科学基金资助项目975007，中国仪器仪2000.4为空气的导磁率；为初级线圈的长度。

　　由于次级线圈的存在，在磁场中形成磁路，此时通过次级线圈的磁通量为凡为次级线圈的匝数。

　　当线圈的设计确定后，凡凡3都是常数。由此，知，次级线圈中的磁通量随着电流1的变化而变化，且根据定义可导出次级线圈中产生的感应电动，6为3电感间隙仪的工作原理型料电感间隙仪安装于管道底部，其。作原理如阁1屯感叫隙仪的工作原。1初级线圈在振荡器提供的激发电流作用下产生磁场，因而在次级线圈中有磁通量通过，并产生磁感应电动由于两个次级线圈的绕线匝数相同，方向相反，当管道中没有测试型料通过时，在两个次级线圈中产生级线圈相连的电压输出电压为零。

　　当2的两端套装铝金属环的测试型料通过测试管段时，由于测试型料上的铝制金，环的导翻生比较好，使得通过间隙仪中紧贴测试管道的那个次级线圈的磁通量较大，该次级线圈产生的磁感应电动，也相应更大。而远离测试管道的次级线圈的磁通量几乎不受型料金属环的影响，即远离测试管道的次级线圈产生的磁感应电动势的大小基本上不发生变化，此时，电读数不为零，提型料通过。

　　随着管道流速的逐渐增大，测试型料与管道底壁的间隙也逐渐增大，初级线圈与紧贴测试管道的次级线圈及测试型料上的铝制金属环所构成磁路的磁阳。增加，导致通过近管次级线圈的磁通量减少，使紧贴测试管道的次级线圈产生的磁感应电动，降低。显然，远离管道的次级线圈产生的磁感应电动，基本不发生变化，这时电压输出的电压读数随着测试型料与管道间隙的增大而减小。

　　4间隙仪数据测定的分析处理电感间隙仪测定的两次级线圈感应电动，的变化，须通过与之相配套的实验标定曲线才能确定型料的悬浮度。型料管道间隙实验标定曲线根据电感间隙仪的测试矸境及测试型料的特点，在充满水的管道中实验拖动与现场测试型料相同的型料，通过电感间隙仪记录型料与管道底壁不同间隙时所对应的电压读数，经多次测试，取实验平均值输入到计算机中，使型料与管逍底壁语言编制实验数据处理程序。实际测试中，只要将电压中的标定数据相比较，即可得出与电压读数对应的测试型料与管道底壁的间隙值，并打印出型料与管道底壁间隙的曲线。3为典型的型料与管道底壁的间隙曲线，振幅，和分别型料前端和后端与管道底壁的间隙。4反映型料管道底壁间隙与管道流速之间的关系。管道流速较低时，型料与管道底壁的叫隙很小，几乎不可测量；随着管道流速的增大，型料前端首先渐渐地抬起，当管道流速进步地增大，型料后端也，始与管道分开，并形成定的间隙，当型料完全悬浮时，型料与管道底壁间隙变得相对稳定而连续。

　　中还提型料前端间隙比后端大，说明悬浮型料在输送管道中以定的倾角运动。

　　中国仪器仪2000.4江西省自然科学基金资助项目975007声固画，5结束语测定型料在输送管道内的悬浮程度，即型料与管道底壁的间隙，是研究型料管道输送原理及确定其输送速度的重要参数。利用测试型料和管道底壁问隙的变化引起磁感线圈感应电动势的变化，设计出的型料管道间隙仪可定缺地测出转道内型料与钤道底壁的问隙大小，从而分析确定出影响型料悬浮程度的相关因素，并推导出*佳管道输送速度。电感间隙仪的设计不仅能解决型料管道中喂料与管道底壁间隙的定啁测量，而1可推广应用下其它非接触部件问的间隙测量。

　　2林愉。煤柱在水力输送管道内的流动性状。南方冶金3贾起民，郑永令等。电磁。复旦大学出版社，1987，03 4陈守仁。工程检测技术。中央广播电视人学出版社，欢迎订阅2001年中国仪器仪杂志中国仪器仪杂志创刊于1981年，是国内仪器仪行业唯的综合性刊物，由机械工业仪器仪综合技术经济研究所中国仪器仪业协会主办；由中国仪器仪学会中国文化办公设备制造行北协会等单位联办。

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