单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。
传感器的结构如图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极和,、间的距离等于测量管内径,测量管的轴线与、的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时,在电极、的间出现感应电东势,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量。设磁场均匀恒定,磁感应强度为。
(1)已知,设液体在测量管内各处流速相同,试求的大小(取)。
(2)一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查,原因是误将测量管接反了,既液体由测量管出水口流入,从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法。
(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为。 、间导电液体的电阻随液体电阻率色变化而变化,从而会影响显示仪表的示数。试以、、为参量,给出电极、间输出电压U的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。
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