液氮流量計(jì)的基本原理
當(dāng)通電后的某一固定面積中的磁通量一旦發(fā)生變化，此時(shí)便會(huì)在兩個(gè)電*處產(chǎn)生電位差，從而便產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢(shì)，而這正是液氮流量計(jì)的基本工作原理。感生電動(dòng)勢(shì)與回路相交磁通量**間變化的變化率呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系。而感生電動(dòng)勢(shì)一旦產(chǎn)生就必須要滿足楞次定律。楞次定律表現(xiàn)為感生電動(dòng)勢(shì)與其產(chǎn)生的電流時(shí)刻在阻礙回路中磁通Φ的變化。假設(shè)感生電動(dòng)勢(shì)為Ei ，則：

從下圖 2.1 中科了解到流體通過(guò)的管道在時(shí)刻切割磁力線，一旦流體通過(guò)管道就可產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，感生電動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的方向和磁場(chǎng)方向滿足弗萊明右手定律，具體的方向可參考下圖 2.2 中所示內(nèi)容。


產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)大小為:

式中：
B--磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 T；
A--磁通量發(fā)生變化時(shí)所形成的面積2m ；
D--管道直徑，m；
dl--流體通過(guò)距離，m；
v--運(yùn)動(dòng)速度，m/s；
Ei--產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)，V。
從(2.2)所表示的式子中可以了解到感生電動(dòng)勢(shì)與流速、磁場(chǎng)大小、管道直徑三個(gè)因子之間呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系。
將裝有導(dǎo)電液的管道放置在磁場(chǎng)中，此時(shí)流動(dòng)的導(dǎo)電液可被視為導(dǎo)體本身的運(yùn)動(dòng)，并加入兩個(gè)電*，此時(shí)電*、管道就形成了一個(gè)完整的回路，從而將產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。可計(jì)算通過(guò)管道流體的體積，主要計(jì)算公式如下：

帶入式（2.2），可得：

則：

由式(2.5)所列出的式子中可以明顯的觀察到感生電動(dòng)勢(shì)和流體體積之間呈現(xiàn)出明顯的線性關(guān)系，且其線性關(guān)系中并不受其它因素的影響。式中

只是一個(gè)測(cè)量系數(shù)，而在此系數(shù)中也存在明顯的線性關(guān)系，其中當(dāng)管道直徑 D 發(fā)生改變時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 將會(huì)呈現(xiàn)出與之相反的變現(xiàn)，如此才能保證測(cè)量系數(shù)的穩(wěn)定。在液氮流量計(jì)的使用中通常會(huì)選擇通過(guò)調(diào)整電磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 來(lái)維持勵(lì)磁電流的穩(wěn)定，但若是使用線性恒流源進(jìn)行勵(lì)磁電流的保護(hù)時(shí)需要注意，此時(shí)的線性恒流源不能輕易更改其電流的大小。
上述的式子可以簡(jiǎn)單的表示液氮流量計(jì)工作原理，電磁感應(yīng)原理的基本工作狀態(tài)，但針對(duì)具體的電磁變化情況，上述式子無(wú)法完全詮釋，實(shí)際的電磁變化情況遠(yuǎn)比式中分析的電磁遠(yuǎn)動(dòng)復(fù)雜[。液氮流量計(jì)在工作的過(guò)程中并非只利用了電磁感應(yīng)原理，還利用到了較多的數(shù)學(xué)公式，除此之外還有流體力學(xué)的參與，因此液氮流量計(jì)的工作原理十分繁瑣復(fù)雜，但在本文的研究中主要以其硬件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)為主，為了能更直觀便捷的了解到液氮流量計(jì)的工作原理，將其進(jìn)行簡(jiǎn)化，在此種簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上，上述式子中的工作原理便可成立。