在石油三采技術中聚合物溶液注入量的計量直接影響到采收率和成本 ,為了不破壞聚合物的分子結構 ,目前選用電磁流量計計量聚合物溶液流量。但是在應用中電磁流量計出現較大的計量誤差現象。本文結合電磁流量計的原理 ,從結構化學的角度分析了產生誤差的原因 ,并將初探解決的方法。電磁流量計 (EMF)是一種計量導電液流流量的計量儀表 。由于它具有一些優良的特性, 因此成為應用最為廣泛 、發展最為迅速的流量計種類 。但是電磁流量計的計量誤差是其致命的弱點 ,總結現有的文獻和資料顯示 ,電磁流量計的誤差原因分為2類 :一類是由于安裝使用不當造成的;另一類是電磁流量計自身結構造成的 。本文提出了第 3類電磁流量計的誤差原因 :即被測溶液的分子磁化率性質產生的電磁流量計計量誤差 。根據法拉第電磁感應定律,當導體在磁場中運動切割磁力線時,在導體的兩端即產生感生電勢 e。電流方向由右手定則確定,電動勢 e的大小與磁場磁感應強度 B、導體在磁場內的長度 L以及導體的運動速度 u成正比,如果 B、 L、u三者互相垂直,則:

        與此相同 ,在磁感應強度為 B的均質磁場中,垂直于磁場方向設置內徑為 D的高磁阻管道, 當導電液流在管道中以流速 u流動時 ,導電液流切割磁力線 。如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩端安裝一對電極則可以證明 ,只要管道內流速軸對稱分布, 兩電極之間將產生感生電動勢 :

        其中:u為管道截面上的平均流速 。由此得到管道的體積流量為:

　 上式說明, 體積流量 qv與感應電動勢 e和測量管道內徑 D成函數關系,與磁場的磁感應強度 B成反比。

 

        滿足公式(3)的條件是 B為常數量,如果磁場 B發生了變化則感應電動勢的數值也將發生變化。“磁屬性是一切物質的必有屬性 ”(法拉第 )。物質的磁性與原子、分子所組成的微觀結構有著密切的關系。磁化率是物質屬性中表示物質磁化能力的物理量,它通過居里定律將物質的宏觀性質 χM摩爾磁化率與微觀性質 μm 分子永久磁矩聯系起來。結構化學中闡述 :“分子在磁場中如同電介質在電場中發生極化一樣 ,將發生磁化現象 ”。將這種被外磁場作用的物質稱為磁介質 。磁介質在外磁場的作用下發生磁化 、所產生的附加磁場強度H″與外磁場強度 H' 是成正比的 。

        其中:κ稱為磁介質的體積磁化率.磁介質在外磁場的作用下發生了磁化現象 , 磁化后的磁場 B等于外磁場強度 H' 與磁介質發生磁化時自己所產生的附加磁場強度 H″疊加的算術合。

所以 B=H'+κH'=H' (1 +κ)=μH' (5)

 

        μ表示磁介質的磁導率.

        上式說明磁場感應強度是體積流量的函數;而磁場強度 B是隨著液相物質的磁化率和磁導率的性質不同而變化的.

 

        在結構化學中磁化率是用摩爾分子磁化率 xm表示的,即 :