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研究生:張昌融
研究生(外文):Chang-Jung Chang
論文名稱:無移動元件之電磁流體發電機
論文名稱(外文):Magnetic Flow Generator Without Moving Components
指導教授:宋世平
指導教授(外文):Shih-Ping Soon
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:輪機工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:99
中文關鍵詞:電磁流量計流體發電機LabVIEWDaq
外文關鍵詞:Electromagnetic Flow MetersFlow generatorLabVIEWDAQ
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摘 要


本研究的目的在設計一個效率佳的電磁流體發電機,首先對於電磁流量計(Electromagnetic Flowmeter)的原理及基本構造做說明及探討,進而予以試製成電磁流體發電機,最後論述電磁流體發電機系統及操作之相關因素。
實驗主要是經由發電機原理線圈切割磁力線之想法,利用自來水以及海水兩種不同導電性之流體切割磁力線,並以霍爾發電機的想法為基礎(Hall Generator),配合法拉第定律(Faraday's Law)、佛萊明右手定則(Fleming's Right-hand Rule)及勞侖茲力(Lorentz Force Law)來得到感應電動勢,並比較海水與自來水因導電率的不同所產生感應電動勢大小之差異性。而後比較電磁流體發電機加入鐵芯與未加入鐵芯之差異,並探討兩者所產生的感應電動勢是否因磁場密度改變而成正比關係,最後利用National Instrument(NI)的核心軟體Labview撰寫程式配合NI外接式的Data Acquisition Boards型號為Peripheral Component Interconnect-6251之介面卡與Shielded I/O Connector Block-68之資料擷取盒,來進行監控流量大小對於感應電壓大小的影響並加以記錄。由實驗結果可以得到電磁流體發電機具有確實之可行性。

關鍵字:電磁流量計、流體發電機、LabVIEW、Daq。
Abstract

This paper presents a study of the feasibility of a magnetic flow generator. The conventional electrical generator produces induced electromotive force (EMF) while the coils are cutting through the magnetic fields perpendicularly. The setup of the experiments based on the Hall generator could produce EMF by the Faraday’s law, Fleming’s right-hand rule and Lorentz force law. Results of different conductivities in between sea water and tap water are compared. In addition, an iron core was added to induce the magnetic flux and increase the density of magnetic field for a better result. Data were acquired by LabVIEW software and an interface card-Peripheral Component Interconnect 6251 and Shielded I/O Connector Block 68 information capture box from National Instrument (NI) for data acquisition (DAQ). The correlation between the flow and induced voltage are discussed for further development of magnetic flow generator.

Keywords: Flow generator, LabVIEW , DAQ.
目 錄
誌  謝 I
中文摘要 III
Abstract IV
目 錄 V
圖 目 錄 IX
表 目 錄 XII
符號說明 XIII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2研究的源起與動機 2
1.3 研究的目的 6
1.4 研究的內容 8
1.5論文的架構 8
第二章 文獻回顧 9
2.1 水分子的結構與性質 9
2.1.1 海水的組成 11
2.2 水的磁性與電性反應 12
2.2.1 物質通過磁場的反應 13
2.2.2 水通過磁場的反應 15
2.3 水的電磁效應 16
2.3.1法拉第電磁感應與愣次定律 17
2.3.2 佛萊明右手定則 18
2.3.3 勞侖茲力 19
2.3.4 勞侖茲力與磁化水的關係 20
2.3.5 霍爾效應 21
2.3.6 霍爾效應與磁化水的關係 23
2.3.7 磁化水的電磁感應 26
2.3.8 磁流動力發電機 28
2.4 磁的定義 29
2.4.1 磁場強度 30
2.4.2 磁通量密度 30
2.4.3 磁化學反應 31
2.4.4 庫倫磁力定律 32
2.4.5 磁鐵放置位置 34
2.4.6 電磁鐵與永久磁鐵之差異 35
2.5 電磁流量計的基本原理 36
2.5.1 電磁流量計之結構 38
2.5.2 電磁流量計之優缺點及應用概況 42
2.5.3 電磁流量計在使用上的注意事項 45
第三章 實驗器材與研究方法 50
3.1 實驗設備與器材 50
3.1.1 試製電磁流體發電機 50
3.1.2 葉輪式流量計 52
3.1.3 磁極 53
3.1.4 電極 55
3.1.5 潛水泵浦 56
3.2量測用器材與儀器 57
3.2.1數位式三用電錶 57
3.2.2 高斯計 58
3.2.3 National Instrument SCB-68資料擷取盒 59
3.2.4 National Instrument Daq PCI-6251介面卡 60
3.2.5 National Instruments LabVIEW 8.0軟體 61
3.3研究方法與步驟 63
3.3.1 實驗規畫流程 63
3.3.2 研究的方法與步驟 64
第四章 實驗結果與分析 71
4.1自來水實驗數據 71
4.2海水實驗數據 72
4.3試製電磁流體發電機置入鐵芯 73
第五章 結論與未來展望 75
5.1 結論 75
5.2 未來展望 75
參考文獻 76
參考文獻
[1] 郭博堯編著,「全球化石能源危機時代與我國所面臨挑戰」,財團法人國家政策研究基金會(2002) 永續(研)091-029號。
[2] 彭 端、彭珞麗,「智能電磁流量計抗干擾技術的研究」,廣東機械學院自動化
[3] R.C.Baker,Flow Measurement handbook. Camvridge,U.K:Cambrid ge univ. Press, (2000).
[4] http://www.zyybll.cn/,「市面常見的流量計」,2009年5月20日。
[5] 唐存勇, 2001: 黑潮於臺灣東南、西南海域的時空變化.中華民國九十學年度國科會海洋科學研究成果發表會,A17-A18。
[6] Kenneth S. D. and John A. D. 著,朱錦煜 譯,水-科學之明鏡,台灣商務印書館,(1972)。
[7] http://library.thinkquest.org/C0126220/significance/advance1_c.htm,「地球的永恆元素-水」,2009年4月13日。
[8] ?春?、全燮、?雅芝,「磁化技?在水?理中的?用」,?文天下?文网(2007)。
[9] Thurman, H. V. "Essentials of Oceanography", 4th ed,(1993).
[10] 楊喬宇,「探討哈耳電壓與水磁化變數之關係及其對水泥砂漿抗壓強度之影響」,碩士論文,國立中央大學(2004)。
[11] 吳尹豪,「磁穿隧結構中釘扎層耦合對磁矩翻轉行為之研究」,碩士論文,國立彰化師範大學(2008)。
[12] 金重勳,磁性技術手冊,中華民國磁性技術協會 (2002),p6-7。
[13] 左卷健男編著、余秋華譯,水與空氣的100個秘密,稻田出版有限公司,第148-149頁(1999)。
[14] 高向陽,「磁化水拌和混凝土的實分析」,彭城職業大學學報,第17卷,第4期,第52-56頁,(2002)。
[15] John D. C. and Kenneth W. J.著,詹景旭、張聖明 譯,物理學,台灣西書出版社,第276-282頁(2001)。
[16] 陳維方、鐘明吉 著,電機學,全華科技圖書股份有限公司(1996)。
[17] 吳劍秋,基礎電磁學,全華科技圖書,第6-37~7-10頁(1996)。
[18] John S. B. and Simon J. J. , Magnetic amelioration of scale formation, Wat. Res. Vol. 30, N0.2 , pp. 247-260,(1996) .
[19] Kenneth W. B. and Marianna A. B. , Laboratory studies on magnetic water treatment and their relationship to a possible mechanism for scale reduction. Desalination 109,pp. 131-148,(1997) .
[20] Ronald G. and Ziqi A. Z. , Reduction of soluble mineral concentrations in CaSO4 saturated water using a magnetic field. Wat. Res. Vol. 29, No. 3, pp. 933-940,(1995).
[21] Kozic, V. and Lipus, L. C. , Magnetic Water Treatment for a Less Tenacious Scale, J. Chem. Inf. Comput. Sci. , 43, 1815-1819,(2003).
[22] 陳光耀,「分子束磊晶之GaN/AlGaN 異質結構之特性」,碩士論文,國立中山大學(2005)。
[23] L. J. Michot, F. Villieras, M. Francois, I. Bihannic, M. Pelletier, J-M. Cases , Water organisation at the solid-aqueous solution interface,Comptes Rendus Geosciences 334 ,611-631,(2002).
[24] 曾國輝編著,化學,藝軒圖書出版社(2002)。
[25] 馬宗佑,「探討磁化水之霍爾效應對於水泥砂漿抗壓強度之關係」,碩士論文,國立中央大學(2005)。
[26] 魚崎浩平及喜多英明著黃忠良譯,基本電化學,復漢出版社(1993)。
[27] 蘇金勝編著,能源應用,欣技出版社,第92頁(1986)。
[28] Halliddy R. W. 著,黃崢瑜、賴芳儀、陳志仁、陳右諭 編譯,吳德和 校閱,物理(下),全華科技圖書股份有限公司 (1999)。
[29] http://zh.wikipedia.org/wiki/Wiki,「磁通量密度」,2009年3月22日。
[30] Quinn, C. Jack, Molden, T. Craig and Sanderson, Charles H., “Magnetic Treatment of Water Prevents Mineral Build-Up,” Iron and steel Engineer,Vol.74,No.7,pp.47-52. (1997).
[31] Non Chemical Technologies for Scale and Hardness Control, U.S. Department of Energy(1998).
[32] 量水設備技術規範草案第二篇,封閉管路量水設備技術規範,第三章 電磁式流量計測流,經濟部水利署,(2002)。
[33] 林軒羽,「電磁式流量計電路之試製」,碩士論文,國立成功大學(2006)。

[34] F.Hofmannand Dipl.Lig Fundamental Principles of Electromagnetic Flow Measurement.3rd edition,Krohne Messtechnik Gmbh & Co.KG,(2003).
[35] J. A. Shercliff, The Theory of Electromagnetic Flow Measurement. Cambridge,U. K. : Cambridge Univ. Press,(1987).
[36] H. Eren, “Particle concentration characteristics and density measurements of slurries using electromagnetic flowmeters,”IEEE Trans. Instrum. Meas., Vol. 44, No.3 , pp. 783-786,(1995).
[37] Goforth, R.C., Kruger, H.C., “Investigation of Secondary Flows in Magnetohydrodynamic Channels”, Journal Of Propulsion And Power, Vol.9 , No.6 , pp. 889-897,(1993).
[38] http://www.ni.com.tw/,「NI產品規格目錄」,2009年3月26日。
[39] 惠汝生編著,LabView 8.X圖控程式應用,全華科技圖書股份有限公司,第1-1頁(2006)。
[40] Mitchner M. and Kruger, Jr. Charles H., Partially Ionized Gases : Chapter IV, 9 . magnetohydrodynamic (MHD) power generation , Department of Mechanical Engineering, Stanford University,(1992).
[41] DODEL G, “Experimental Investigation of Current Density Distributions in an Argon-Potassium Plasma Streaming Through a Channel With Segmented Electrodes,” Plasma Phys, Vol. 12, No.4, pp.273-292,(1970).
[42] Kitazawa, Koichi, Ikezoe, Yasuhiro, Uetake, Hiromichi and Hirota, Noriyuki, ” Magnetic Field Effects on Water, Air And Powders,” Physica B, 294-295, pp.709-714(2001).
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