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电磁式海流计

/electromagnetic current meter/
最后更新 2022-12-23
浏览 122
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利用法拉第电磁感应定律测量海流的仪器。

英文名称
electromagnetic current meter
所属学科
仪器科学与技术

用于海洋学测量的电磁海流计分为两大类:一类是利用地球磁场,另一类是利用海流计本身产生的人工局部磁场。

1947年,R.W.居尔克(R.W.Guelke)和C.A.斯考滕-范内克(C.A.Schoute-Vanneck)首先系统阐述了利用电磁感应原理测量海水流速的方法,并设计了一种电磁式海流计。此后,各科研机构和海洋仪器公司都研制了各自特色的电磁海流计,如美国Marsh-McBimey公司的OEM512、日本ALEC株式会社的AEM系列电磁海流计等。1983年,美国InterOcean Systems公司研制了S4型电磁海流计,是世界上使用最广泛的电磁海流计。

中国对电磁海流计的研究始于20世纪六七十年代,经过2次全国海洋仪器大会战,研制出了电磁海流计。1963年,中国长春气象仪器研究所研制成HLL2型地磁场电磁海流计。1980年,国家海洋局海洋技术研究所(今国家海洋技术中心)在HLL2的基础上研制了HLL2-A型地磁场电磁海流计。在1984年举办的全国江河湖海仪器交流产品展销会上,国家海洋局海洋技术研究所研制的SLC4-1型电磁海流计是当时深海区表层测流唯一的仪器。1985年,天津气象海洋仪器厂研制出SLC3-2型船用电磁海流计。2005年,国家海洋技术中心在“十五”“863计划”的支持下研制出人工磁场电磁海流计。一般,电磁海流计特指人工磁场电磁海流计。

(人工磁场)电磁海流计必须由流过一个环形线圈的电流在传感器周围产生一个磁场,流动的水体作为一个运动的导体切割磁力线时,根据法拉第电磁感应定律,流动的水体(磁场中运动的导体)两端将产生动生电动势,动生电动势与水流的速度成正比。通过测量动生电动势再经过仪器内部率定,即可测量出海水的流速。

电磁海流计的主要功能是用于二维、三维海流测量,其观测要素为海水的流速、流向。

用于海洋学测量的电磁海流计分为两大类:一类是利用地球磁场,另一类是利用海流计本身产生的人工局部磁场。电磁海流计的工作原理是应用法拉第电磁感应原理,通过测量海水流过磁场时的感应电动势来测定海水的流速。早期的电磁海流计直接利用地磁场作为电磁海流计中的磁场,因而它不能在低纬度海域使用,也容易受环境磁场干扰。之后的电磁海流计则通过仪器自身产生磁场来克服地磁场电磁海流计的缺陷。

被广泛应用的电磁海流计传感器主要有三种结构形式:球形、盘形和环形。各种人工磁场电磁海流计传感器测量原理相同,所以它们设计的基本原则也是相同的:磁场激励线圈都是环形的,而且线圈平行于被测水流的水平面;接收电极安装在同一个平行于磁场激励线圈的环形平面上。

电磁海流计电磁海流计

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