電磁(ci)流量(liang)計的(de)工作(zuo)以電(dian)磁感(gan)應定(ding)律爲(wei)基礎(chu), 産生(sheng)的正(zheng)比于(yu)被測(ce)流量(liang)的感(gan)應電(dian)動勢(shi)通常(chang)很小(xiao), 極易(yi)受到(dao)外界(jie)電👉磁(ci)幹擾(rao), 而它(ta)本身(shen)産生(sheng)的♻️電(dian)磁幹(gan)擾很(hen)小,因(yin)此電(dian)磁流(liu)量計(ji)🍉的電(dian)磁兼(jian)容性(xing)主要(yao)體現(xian)在它(ta)如何(he)在惡(e)劣的(de)電磁(ci)環🥰境(jing)下正(zheng)常工(gong)作。在(zai)惡劣(lie)的電(dian)磁環(huan)境下(xia), 電磁(ci)耦合(he)靜電(dian)感應(ying)是電(dian)磁✉️流(liu)量計(ji)幹擾(rao)噪聲(sheng)的主(zhu)要來(lai)源; 被(bei)測流(liu)體🚩介(jie)質特(te)性産(chan)生的(de)電化(hua)學幹(gan)擾噪(zao)聲是(shi)電磁(ci)流量(liang)計幹(gan)擾噪(zao)聲的(de)第二(er)來源(yuan); 電磁(ci)流量(liang)計🥵供(gong)電電(dian)源的(de)電壓(ya)和⛹🏻‍♀️頻(pin)率波(bo)動等(deng)電源(yuan)幹擾(rao)噪聲(sheng)是電(dian)磁流(liu)量計(ji)幹擾(rao)噪聲(sheng)的第(di)三來(lai)源。爲(wei)滿足(zu)儀表(biao)的🈚 EMC要(yao)求, 智(zhi)能電(dian)磁流(liu)量計(ji)分别(bie)采用(yong)硬件(jian)和軟(ruan)件抗(kang)幹擾(rao)技術(shu), 以提(ti)高電(dian)磁流(liu)量計(ji)🚶‍♀️抗幹(gan)擾能(neng)力。
1 工(gong)頻幹(gan)擾噪(zao)聲的(de)特點(dian)及電(dian)磁流(liu)量計(ji)抗幹(gan)擾技(ji)術
　　工(gong)頻幹(gan)擾噪(zao)聲首(shou)先是(shi)由電(dian)磁流(liu)量計(ji)勵磁(ci)繞組(zu)和流(liu)體、 電(dian)極、 放(fang)大器(qi)輸入(ru)回路(lu)的電(dian)磁耦(ou)合形(xing)成, 其(qi)二是(shi)電磁(ci)流量(liang)計工(gong)作現(xian)場的(de)工頻(pin)共模(mo)幹擾(rao), 其三(san)是🚩供(gong)電電(dian)源引(yin)入的(de)工頻(pin)🌈串模(mo)幹♻️擾(rao)等, 其(qi)産生(sheng)的物(wu)理機(ji)理均(jun)是電(dian)磁感(gan)應原(yuan)理。
　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)勵磁(ci)繞組(zu)和流(liu)體、 電(dian)極、 放(fang)大器(qi)輸入(ru)回✍️路(lu)🔱的電(dian)磁耦(ou)合産(chan)生的(de)工頻(pin)幹擾(rao)對電(dian)磁流(liu)量計(ji)工作(zuo)影✂️響(xiang)最大(da), 而且(qie)在不(bu)同的(de)勵磁(ci)技術(shu)下其(qi)表現(xian)的形(xing)态、特(te)性不(bu)同, 因(yin)而采(cai)取抗(kang)幹擾(rao)措施(shi)也不(bu)同。在(zai)工頻(pin)正弦(xian)波勵(li)磁磁(ci)場下(xia), 此種(zhong)電㊙️磁(ci)耦合(he)工頻(pin)幹擾(rao)噪聲(sheng)表現(xian)形式(shi)爲正(zheng)交幹(gan)擾, 又(you)稱爲(wei)變壓(ya)器電(dian)勢, 特(te)點是(shi)幹擾(rao)噪聲(sheng)♊幅🏃‍♂️值(zhi)和工(gong)頻正(zheng)弦⭕波(bo)勵磁(ci)頻率(lü)成正(zheng)比, 相(xiang)位滞(zhi)後🌈流(liu)量信(xin)号電(dian)勢 90? , 且(qie)幅值(zhi)較⛱️流(liu)量信(xin)号電(dian)勢大(da)幾個(ge)數量(liang)級[ 2] 。直(zhi)流勵(li)磁、 低(di)頻矩(ju)形波(bo)勵磁(ci)及雙(shuang)頻💃矩(ju)形波(bo)勵磁(ci)技術(shu), 可以(yi)基本(ben)消除(chu)正交(jiao)幹擾(rao)的‼️影(ying)響。
　　工(gong)頻共(gong)模幹(gan)擾和(he)工頻(pin)串模(mo)幹擾(rao)這兩(liang)種常(chang)見的(de)幹擾(rao), 主要(yao)是由(you)于電(dian)磁屏(ping)蔽缺(que)陷, 分(fen)布電(dian)容耦(ou)合, 電(dian)磁流(liu)量計(ji)接👉地(di)不良(liang)等原(yuan)因而(er)産生(sheng), 電磁(ci)流量(liang)計采(cai)用輸(shu)入保(bao)❤️護技(ji)術、 高(gao)輸入(ru)阻抗(kang)、 高🌈共(gong)模抑(yi)制比(bi)自舉(ju)前置(zhi)放大(da)器技(ji)術以(yi)及重(zhong)複接(jie)地技(ji)術等(deng)提高(gao)抗工(gong)頻幹(gan)擾的(de)能力(li)🔱。ADMAG AE系列(lie)電磁(ci)流量(liang)計配(pei)有接(jie)地環(huan), 其作(zuo)用是(shi)通過(guo)與液(ye)體接(jie)觸, 建(jian)立液(ye)體接(jie)地, 确(que)保基(ji)準電(dian)位與(yu)被測(ce)液體(ti)相同(tong)🈲, 并且(qie)保護(hu)流量(liang)計内(nei)襯。
2 電(dian)化學(xue)幹擾(rao)噪聲(sheng)的特(te)點及(ji)電磁(ci)流量(liang)計抗(kang)幹擾(rao)技術(shu)
2 . 1 電化(hua)學幹(gan)擾噪(zao)聲的(de)特點(dian)
( 1)電化(hua)學極(ji)化電(dian)勢幹(gan)擾是(shi)由于(yu)電極(ji)感生(sheng)電動(dong)勢在(zai)😘兩極(ji)極性(xing)不同(tong)而導(dao)緻電(dian)解質(zhi)在電(dian)極表(biao)面極(ji)化産(chan)生。雖(sui)然采(cai)用正(zheng)🐉負交(jiao)變勵(li)磁磁(ci)場能(neng)顯著(zhe)減弱(ruo)極化(hua)電勢(shi)的數(shu)量級(ji), 但不(bu)能從(cong)根本(ben)☂️上完(wan)全消(xiao)除極(ji)化電(dian)勢幹(gan)擾。
( 2)泥(ni)漿幹(gan)擾是(shi)在測(ce)量液(ye)固兩(liang)相導(dao)電性(xing)流體(ti)流量(liang)時❄️, 固(gu)體🐉顆(ke)粒或(huo)者氣(qi)泡擦(ca)過電(dian)極表(biao)面時(shi), 電極(ji)表面(mian)的接(jie)觸電(dian)化學(xue)電勢(shi)突然(ran)變化(hua), 電磁(ci)流量(liang)傳感(gan)器輸(shu)出信(xin)号出(chu)現尖(jian)峰脈(mo)沖狀(zhuang)幹擾(rao)噪聲(sheng)。
( 3)流體(ti)流動(dong)噪聲(sheng)是在(zai)測量(liang)低導(dao)率液(ye)體 ( 100S/ c m 以(yi)下 )流(liu)量時(shi), 電極(ji)的電(dian)🐆化學(xue)電勢(shi)定期(qi)波動(dong),産生(sheng)随流(liu)量增(zeng)加而(er)頻率(lü)增加(jia)的随(sui)機幹(gan)擾噪(zao)聲, 具(ju)有類(lei)似泥(ni)漿幹(gan)擾的(de) 1/ f頻譜(pu)特性(xing)。
2 . 2電磁(ci)流量(liang)計抗(kang)電化(hua)學幹(gan)擾技(ji)術
　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)在提(ti)高抗(kang)電化(hua)學幹(gan)擾能(neng)力方(fang)面采(cai)取的(de)措施(shi)㊙️主要(yao)🔞是低(di)頻矩(ju)形波(bo)勵磁(ci)和雙(shuang)頻勵(li)磁技(ji)術。低(di)頻矩(ju)形波(bo)勵磁(ci)既👨‍❤️‍👨具(ju)有直(zhi)流勵(li)磁技(ji)術不(bu)産生(sheng)渦流(liu)效應(ying)、 變壓(ya)器效(xiao)應 (正(zheng)交幹(gan)擾 ) 的(de)特點(dian), 又具(ju)有工(gong)頻正(zheng)弦波(bo)勵磁(ci)基本(ben)不産(chan)生極(ji)化👄效(xiao)應, 便(bian)于放(fang)大信(xin)号處(chu)理,而(er)能避(bi)免直(zhi)流放(fang)大🔞器(qi)零點(dian)漂移(yi)、 噪聲(sheng)、 穩定(ding)性🐆等(deng)問題(ti)的産(chan)生, 有(you)較好(hao)的抗(kang)幹擾(rao)性能(neng)。
　　低頻(pin)矩形(xing)波勵(li)磁雖(sui)然具(ju)有優(you)良的(de)零點(dian)穩定(ding)性,但(dan)在測(ce)量泥(ni)漿🚶、 紙(zhi)漿等(deng)含纖(xian)維和(he)固體(ti)顆粒(li)的液(ye)固兩(liang)相導(dao)📧電性(xing)流體(ti)🆚流量(liang)時無(wu)法克(ke)服泥(ni)漿幹(gan)擾和(he)流體(ti)噪聲(sheng)幹擾(rao)。研究(jiu)分析(xi)表🏃🏻‍♂️明(ming), 泥漿(jiang)幹擾(rao)和🙇🏻流(liu)動噪(zao)聲具(ju)有 1/ f的(de)頻譜(pu)⚽特征(zheng)。低頻(pin)時幅(fu)值大(da), 高頻(pin)時幅(fu)值小(xiao), 如果(guo)采用(yong)較高(gao)頻率(lü)的低(di)頻矩(ju)形波(bo)勵磁(ci)則能(neng)大大(da)降低(di)🥵泥漿(jiang)幹擾(rao)的🐇數(shu)量級(ji)。因此(ci)提高(gao)勵磁(ci)頻率(lü)有助(zhu)于降(jiang)低泥(ni)漿幹(gan)🈲擾和(he)流🏒動(dong)噪聲(sheng), 提高(gao)傳感(gan)器輸(shu)出信(xin)号的(de)信噪(zao)比。
　　綜(zong)上所(suo)述, 要(yao)保證(zheng)電磁(ci)流量(liang)計的(de)零點(dian)穩定(ding)性, 最(zui)好采(cai)用低(di)頻💋矩(ju)形波(bo)勵磁(ci); 爲了(le)能較(jiao)準确(que)地測(ce)量液(ye)固兩(liang)相導(dao)電性(xing)流體(ti)和低(di)導電(dian)率流(liu)體的(de)流量(liang), 又必(bi)須采(cai)用較(jiao)⛷️高頻(pin)率的(de)矩形(xing)🏃‍♀️波勵(li)磁。采(cai)用圖(tu) 1所示(shi)的雙(shuang)頻矩(ju)形波(bo)勵磁(ci)的方(fang)法。
2.3雙(shuang)頻矩(ju)形波(bo)勵磁(ci)工作(zuo)及抗(kang)幹擾(rao)原理(li)
　　在電(dian)磁流(liu)量計(ji)測量(liang)管内(nei)形成(cheng)含有(you)兩個(ge)頻率(lü)分量(liang)的電(dian)磁場(chang): 高頻(pin)勵磁(ci)分量(liang)不受(shou)液體(ti)幹擾(rao)的影(ying)響, 而(er)低頻(pin)勵磁(ci)分量(liang)則有(you)着極(ji)好的(de)零點(dian)穩定(ding)性, 根(gen)據高(gao)、 低頻(pin)定時(shi)檢測(ce)到的(de)各分(fen)量信(xin)号經(jing)過計(ji)算, 便(bian)可得(de)到流(liu)量信(xin)号。
　　雙(shuang)頻矩(ju)形波(bo)勵磁(ci)測量(liang)原理(li)如圖(tu) 1所示(shi), 一個(ge)由高(gao)低頻(pin)分量(liang)叠加(jia)🔴而成(cheng)的電(dian)磁場(chang)通過(guo)勵磁(ci)線圈(quan)被施(shi)加到(dao)被測(ce)液體(ti)中, 勵(li)磁♈波(bo)形是(shi)在一(yi)個低(di)頻矩(ju)形波(bo)上叠(die)加一(yi)個高(gao)于市(shi)電頻(pin)率的(de)矩🚶‍♀️形(xing)波而(er)得到(dao)的波(bo)形。在(zai)産生(sheng)的電(dian)動勢(shi)中, 低(di)頻分(fen)量通(tong)過一(yi)個✊大(da)時間(jian)常數(shu)的積(ji)分電(dian)路獲(huo)得一(yi)個👌零(ling)點穩(wen)定性(xing)好的(de)平穩(wen)流量(liang)信号(hao)。而由(you)漿液(ye)或低(di)電導(dao)率流(liu)體産(chan)生的(de)低頻(pin)噪聲(sheng)可被(bei)不受(shou)噪聲(sheng)🌈影響(xiang)的高(gao)頻采(cai)樣⛷️電(dian)路所(suo)抑制(zhi), 有着(zhe)同樣(yang)時間(jian)常數(shu)的流(liu)量信(xin)号經(jing)過一(yi)個差(cha)分電(dian)路以(yi)确定(ding)流速(su)信号(hao)的變(bian)👣化, 把(ba)這兩(liang)種不(bu)同頻(pin)率采(cai)樣💋所(suo)得的(de)信号(hao)結合(he)起來(lai)可🎯獲(huo)得一(yi)個穩(wen)定流(liu)速信(xin)号✊, 該(gai)信号(hao)不受(shou)噪聲(sheng)幹擾(rao), 且有(you)較高(gao)的零(ling)點穩(wen)定性(xing)。

3 . 3電(dian)源幹(gan)擾噪(zao)聲特(te)點及(ji)電磁(ci)流量(liang)計抗(kang)幹擾(rao)技術(shu)

　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)一般(ban)都采(cai)用工(gong)頻交(jiao)流電(dian)源供(gong)電, 其(qi)電源(yuan)電壓(ya)的幅(fu)值和(he)頻率(lü)的變(bian)化都(dou)會給(gei)電磁(ci)流量(liang)計帶(dai)來電(dian)源性(xing)幹擾(rao)噪聲(sheng)。對電(dian)源電(dian)壓的(de)幅值(zhi)變化(hua), 因🏃采(cai)用多(duo)🤟級集(ji)成穩(wen)壓, 一(yi)⁉️般而(er)言🧡電(dian)源電(dian)壓的(de)幅值(zhi)變化(hua)對電(dian)磁流(liu)量的(de)測😄量(liang)精度(du)影響(xiang)不大(da)。當🔅電(dian)源電(dian)壓的(de)頻率(lü)波動(dong)時, 雖(sui)然其(qi)波動(dong)範圍(wei)有限(xian), 但對(dui)電磁(ci)流量(liang)計測(ce)量精(jing)💃度影(ying)響較(jiao)大。爲(wei)了🈲解(jie)決工(gong)頻幹(gan)擾問(wen)題, 實(shi)現對(dui)流體(ti)流速(su)感應(ying)電🔴勢(shi) eab 信号(hao)的準(zhun)确測(ce)量, 需(xu)利用(yong)以下(xia)基本(ben)關系(xi): 勵磁(ci)周期(qi)爲工(gong)頻周(zhou)期的(de)整數(shu)倍, 即(ji)勵磁(ci)頻♻️率(lü)爲 50/n H z( n爲(wei)偶數(shu) ); 正負(fu)勵磁(ci)下的(de)同相(xiang)位采(cai)樣🌈。圖(tu) 2是對(dui)應低(di)頻矩(ju)🐕形波(bo)勵🌈磁(ci)形式(shi)下的(de)典型(xing)電勢(shi)信♋号(hao)形式(shi), 按上(shang)述關(guan)系在(zai)一個(ge)勵磁(ci)周期(qi)下, 若(ruo)假設(she)t 1 和 t 2 點(dian)爲工(gong)頻幹(gan)擾的(de)等效(xiao)幹擾(rao)點, 且(qie)采樣(yang)寬度(du) T= T 1 = T 2 , 則 e ab 的(de)基本(ben)算式(shi)[ 3] 爲:

　　式(shi) ( 4)從理(li)論上(shang)說明(ming)電磁(ci)流量(liang)計的(de)工頻(pin)幹擾(rao)有可(ke)克服(fu)🍉的途(tu)徑, 即(ji)同步(bu)采樣(yang)技術(shu), 其方(fang)法是(shi)以同(tong)相位(wei) ( t 1= t 2 )、 同🌈寬(kuan)度⚽采(cai)樣 (T 1 = T 2 = T )爲(wei)前提(ti)的, 采(cai)樣頻(pin)率要(yao)選爲(wei)工頻(pin)周期(qi)的整(zheng)數倍(bei)。這樣(yang)即使(shi)混有(you)幹擾(rao)信💛号(hao), 因其(qi)采樣(yang)時間(jian)爲完(wan)整的(de)工頻(pin)周期(qi), 其🎯平(ping)均值(zhi)也爲(wei)零, 幹(gan)擾電(dian)壓不(bu)起作(zuo)用。

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