0 引(yin)言
自(zi)法拉(la)第1832年(nian)進行(hang)的利(li)用地(di)磁測(ce)量泰(tai)晤士(shi)河流(liu)速試(shi)🌐驗,到(dao)1950年
工(gong)業電(dian)磁流(liu)量計(ji)
産品(pin)問世(shi),随着(zhe)電子(zi)技術(shu)和計(ji)算機(ji)技術(shu)的飛(fei)速發(fa)展,電(dian)磁流(liu)量計(ji)
日趨(qu)成熟(shu)和完(wan)善,已(yi)經成(cheng)爲流(liu)量儀(yi)表中(zhong)重要(yao)的和(he)⛹🏻♀️受歡(huan)迎的(de)品種(zhong)之一(yi)。
當年(nian)法拉(la)第進(jin)行電(dian)磁流(liu)量計(ji)實驗(yan),僅三(san)天就(jiu)以失(shi)敗告(gao)終✌️。究(jiu)其原(yuan)因之(zhi)一是(shi)直流(liu)信号(hao)中包(bao)含有(you)漂移(yi)的直(zhi)💃流極(ji)化電(dian)壓,其(qi)值難(nan)以和(he)信号(hao)分辨(bian)。盡管(guan)後來(lai)的電(dian)磁流(liu)量計(ji)⛹🏻♀️經曆(li)了交(jiao)流勵(li)磁、低(di)頻矩(ju)形波(bo)勵磁(ci)等技(ji)術進(jin)步與(yu)發展(zhan),對于(yu)電磁(ci)㊙️感應(ying)引起(qi)💘的正(zheng)交幹(gan)擾、同(tong)相幹(gan)擾和(he)由于(yu)靜電(dian)感應(ying)引起(qi)的串(chuan)模幹(gan)擾、共(gong)模幹(gan)擾以(yi)及漿(jiang)液對(dui)測量(liang)電極(ji)摩擦(ca)出現(xian)的尖(jian)狀幹(gan)🏃擾所(suo)造成(cheng)的零(ling)點不(bu)穩定(ding)與測(ce)量輸(shu)出擺(bai)動等(deng)問題(ti)非常(chang)有效(xiao)地給(gei)予解(jie)決。但(dan)是,對(dui)于測(ce)量電(dian)解質(zhi)流體(ti),接地(di)(接液(ye)❓)部件(jian)與測(ce)量電(dian)極間(jian)✊産生(sheng)漂移(yi)的直(zhi)流極(ji)化電(dian)壓依(yi)然存(cun)在,仍(reng)然會(hui)影響(xiang)到流(liu)量信(xin)号的(de)基準(zhun)點穩(wen)定與(yu)否,進(jin)而影(ying)響輸(shu)👅出信(xin)号的(de)穩定(ding)性與(yu)可靠(kao)🐪性。因(yin)而,對(dui)于流(liu)量信(xin)号的(de)基準(zhun)🈲有必(bi)要予(yu)以正(zheng)确認(ren)識,并(bing)采取(qu)有效(xiao)解決(jue)措施(shi)。
由電(dian)學知(zhi)識可(ke)知,對(dui)作爲(wei)電動(dong)勢的(de)電磁(ci)流量(liang)信号(hao)測量(liang),重要(yao)的㊙️是(shi)需要(yao)有一(yi)個穩(wen)定的(de)電位(wei)差基(ji)準點(dian),也就(jiu)是信(xin)🎯号要(yao)良好(hao)📧接地(di)。過去(qu)一些(xie)人往(wang)往隻(zhi)追求(qiu)接地(di)電阻(zu)盡量(liang)小,以(yi)爲這(zhe)樣就(jiu)能夠(gou)得到(dao)穩定(ding)的流(liu)量信(xin)号。其(qi)實不(bu)然,導(dao)電流(liu)體介(jie)質作(zuo)爲信(xin)号的(de)基準(zhun)點更(geng)爲重(zhong)要㊙️。
從(cong)多年(nian)研究(jiu)、應用(yong)電磁(ci)流量(liang)計的(de)經驗(yan)出發(fa),對現(xian)場遇(yu)到的(de)🥵這類(lei)實際(ji)測量(liang)問題(ti)進行(hang)分析(xi),力圖(tu)認識(shi)導電(dian)流㊙️體(ti)作爲(wei)信号(hao)的基(ji)準點(dian)的重(zhong)要性(xing),并提(ti)供基(ji)準🤞點(dian)接液(ye)的方(fang)法,供(gong)參考(kao)。
1 導電(dian)流體(ti)是流(liu)量信(xin)号電(dian)壓的(de)基準(zhun)電位(wei)點
衆(zhong)所周(zhou)知,對(dui)一個(ge)電壓(ya)信号(hao),總有(you)一個(ge)基準(zhun)的“地(di)”點和(he)一個(ge)變💘化(hua)的“信(xin)号”端(duan)點,以(yi)構成(cheng)電位(wei)差。初(chu)期的(de)電🍓磁(ci)流量(liang)傳感(gan)器曾(ceng)把一(yi)個測(ce)量電(dian)極作(zuo)爲信(xin)号的(de)“地”點(dian),另一(yi)個測(ce)量🏒電(dian)極作(zuo)爲“信(xin)号”點(dian)。這種(zhong)信号(hao)傳輸(shu)稱爲(wei)“單端(duan)信号(hao)”,同其(qi)他電(dian)壓信(xin)号🙇🏻一(yi)樣,用(yong)圖1a可(ke)以說(shuo)明👨❤️👨。單(dan)端信(xin)号的(de)放大(da)是把(ba)直流(liu)和交(jiao)流的(de)🤟各種(zhong)幹擾(rao)電🔞壓(ya)和信(xin)号叠(die)加在(zai)一起(qi)同時(shi)輸🏃🏻入(ru)到放(fang)大器(qi)輸入(ru)端子(zi)。通常(chang),我們(men)稱這(zhe)些幹(gan)擾爲(wei)串模(mo)幹擾(rao)、正态(tai)幹擾(rao)或🌍橫(heng)向幹(gan)擾等(deng)。放大(da)器很(hen)難把(ba)幹擾(rao)從信(xin)号中(zhong)分開(kai),這些(xie)幹擾(rao)信号(hao)往往(wang)幅度(du)很大(da),遠🏃♀️大(da)于毫(hao)伏級(ji)或微(wei)伏級(ji)的流(liu)量信(xin)号。于(yu)是,這(zhe)些幹(gan)擾就(jiu)造成(cheng)了放(fang)大信(xin)号的(de)失真(zhen),使得(de)放大(da)器飽(bao)和、堵(du)🌏塞,以(yi)至于(yu)不能(neng)工作(zuo)。
現代(dai)電磁(ci)流量(liang)計的(de)流量(liang)信号(hao)都是(shi)以差(cha)動形(xing)式由(you)傳感(gan)器傳(chuan)🐕輸到(dao)轉換(huan)放大(da)器的(de)。如同(tong)其它(ta)差動(dong)電壓(ya)測量(liang)⛱️,拾取(qu)電磁(ci)流量(liang)信号(hao)的兩(liang)個電(dian)極都(dou)不直(zhi)接接(jie)轉換(huan)放大(da)器的(de)信号(hao)“地”,而(er)是把(ba)“零電(dian)阻”的(de)流體(ti)介質(zhi)接到(dao)轉換(huan)放大(da)器的(de)信号(hao)“地”端(duan)子上(shang)。圖1b所(suo)示是(shi)這種(zhong)差動(dong)流量(liang)信号(hao)的等(deng)效電(dian)路。進(jin)入差(cha)動信(xin)号放(fang)大器(qi)兩信(xin)号端(duan)子的(de)🏃信号(hao)對“地(di)”端子(zi)是幅(fu)度大(da)小相(xiang)等、極(ji)性相(xiang)反,差(cha)🥰動放(fang)大器(qi)放大(da)的是(shi)兩電(dian)極信(xin)号端(duan)子的(de)差值(zhi)。因此(ci),對流(liu)量信(xin)号而(er)言,差(cha)動放(fang)大器(qi)呈放(fang)大狀(zhuang)态。然(ran)而,對(dui)幅度(du)大小(xiao)相💁等(deng)、極性(xing)相同(tong)的共(gong)模幹(gan)擾,進(jin)入差(cha)動放(fang)大器(qi)差值(zhi)幾乎(hu)爲零(ling),輸出(chu)也就(jiu)🏃🏻♂️幾乎(hu)爲零(ling)。差動(dong)放大(da)器對(dui)共模(mo)幹擾(rao)呈🔞衰(shuai)減狀(zhuang)态。盡(jin)管由(you)于接(jie)🎯地回(hui)🌏路的(de)地電(dian)流、極(ji)化電(dian)壓、勵(li)磁電(dian)源與(yu)電極(ji)間的(de)靜電(dian)耦合(he)☂️等原(yuan)因,在(zai)差動(dong)流量(liang)信号(hao)中含(han)有共(gong)模幹(gan)擾時(shi),隻要(yao)電壓(ya)🤟放大(da)器的(de)參數(shu)對稱(cheng),除非(fei)共模(mo)幹擾(rao)能夠(gou)轉化(hua)爲一(yi)定的(de)串模(mo)幹擾(rao),這些(xie)幹🚩擾(rao)是不(bu)會影(ying)✊響信(xin)号放(fang)大的(de)。事實(shi)上,随(sui)着集(ji)成運(yun)放電(dian)🔞路制(zhi)造技(ji)㊙️術的(de)發展(zhan),器件(jian)的共(gong)模抑(yi)制比(bi)越來(lai)越高(gao),如🎯果(guo)再采(cai)用電(dian)源浮(fu)動電(dian)路等(deng)措施(shi),共模(mo)抑制(zhi)比會(hui)更高(gao),測量(liang)的精(jing)度也(ye)就越(yue)來越(yue)高。
導(dao)電流(liu)體介(jie)質作(zuo)爲信(xin)号的(de)基準(zhun)點能(neng)夠把(ba)流量(liang)信号(hao)🚶♀️分成(cheng)差分(fen)的差(cha)動狀(zhuang)态,并(bing)且一(yi)再強(qiang)調測(ce)量流(liu)體必(bi)需可(ke)靠地(di)接信(xin)号轉(zhuan)換放(fang)大器(qi)的接(jie)地端(duan)子。這(zhe)是因(yin)爲差(cha)動信(xin)号💋的(de)基準(zhun)點的(de)變💁動(dong)會使(shi)原本(ben)電壓(ya)幅度(du)大小(xiao)相等(deng)、極性(xing)相同(tong)的共(gong)模😄幹(gan)擾,變(bian)成幅(fu)度不(bu)等的(de)差模(mo)幹擾(rao)電壓(ya),也就(jiu)是🍓轉(zhuan)化爲(wei)串模(mo)⛹🏻♀️幹擾(rao)。如前(qian)面所(suo)述,這(zhe)時的(de)差動(dong)放大(da)器對(dui)于抑(yi)制串(chuan)模幹(gan)擾也(ye)就無(wu)能爲(wei)力了(le)。
2 可靠(kao)的信(xin)号基(ji)準與(yu)正确(que)接地(di)
這裏(li)再次(ci)強調(diao),把被(bei)測量(liang)的液(ye)體導(dao)電介(jie)質視(shi)爲零(ling)電阻(zu),然後(hou)作爲(wei)差動(dong)流量(liang)信号(hao)的基(ji)準點(dian)。理論(lun)上講(jiang),基準(zhun)點值(zhi)越小(xiao)越好(hao)🌐,越小(xiao)其電(dian)阻值(zhi)越接(jie)近于(yu)零,差(cha)📐動信(xin)号幅(fu)值分(fen)的就(jiu)越🙇♀️相(xiang)等。這(zhe)就是(shi)說,被(bei)測導(dao)電流(liu)體應(ying)是在(zai)⛷️大面(mian)積的(de)容器(qi)内,或(huo)🙇🏻者處(chu)在長(zhang)管線(xian)的管(guan)道中(zhong)。在文(wen)獻[1]中(zhong)已作(zuo)分析(xi),流體(ti)的體(ti)電阻(zu)Rt可由(you)電阻(zu)率公(gong)式求(qiu)得:
這(zhe)裏,導(dao)體長(zhang)度是(shi)測量(liang)管道(dao)的内(nei)徑D,導(dao)體材(cai)料電(dian)阻💔率(lü)是電(dian)導率(lü)🏃σ的倒(dao)數,管(guan)道長(zhang)度記(ji)作l。一(yi)般來(lai)說,液(ye)體輸(shu)送管(guan)道🌈都(dou)與🤩大(da)地相(xiang)連。這(zhe)種假(jia)設流(liu)體的(de)體電(dian)阻爲(wei)零的(de)要求(qiu),比㊙️較(jiao)容易(yi)做到(dao)。但在(zai)一些(xie)🈲模拟(ni)試驗(yan)時,利(li)用一(yi)桶㊙️水(shui)、一盆(pen)水,不(bu)一定(ding)能滿(man)足這(zhe)一☂️要(yao)求。
有(you)了導(dao)電液(ye)體作(zuo)爲信(xin)号的(de)基準(zhun),還必(bi)須用(yong)正确(que)方🏒法(fa)把這(zhe)一基(ji)準引(yin)到差(cha)動信(xin)号接(jie)線端(duan)子的(de)中點(dian)。實際(ji)應用(yong)中,采(cai)用以(yi)下幾(ji)種方(fang)法将(jiang)測量(liang)流體(ti)介質(zhi)作爲(wei)電磁(ci)🏒流量(liang)計的(de)信号(hao)基準(zhun)點引(yin)出:
①流(liu)量傳(chuan)感器(qi)安裝(zhuang)在前(qian)後是(shi)金屬(shu)管道(dao)的管(guan)道中(zhong),這時(shi)導🏃電(dian)流體(ti)🤞可以(yi)通過(guo)流量(liang)傳感(gan)器前(qian)後的(de)金屬(shu)管🧑🏽🤝🧑🏻道(dao)與之(zhi)電連(lian)接,然(ran)後✉️用(yong)導線(xian)把前(qian)後管(guan)道與(yu)傳感(gan)器的(de)接地(di)㊙️端子(zi)電連(lian)接起(qi)❌來。有(you)時候(hou),這種(zhong)情況(kuang)不一(yi)定📧完(wan)全能(neng)使傳(chuan)感器(qi)與前(qian)後管(guan)道電(dian)連接(jie)良好(hao),因爲(wei)傳感(gan)器的(de)絕緣(yuan)襯裏(li)及絕(jue)緣🌈墊(nian)圈有(you)可能(neng)仍然(ran)電隔(ge)離了(le)傳感(gan)器與(yu)前後(hou)管道(dao),這時(shi)需要(yao)用金(jin)屬導(dao)線将(jiang)前後(hou)管道(dao)與傳(chuan)感器(qi)♌連接(jie)起來(lai)。
②在傳(chuan)感器(qi)前後(hou)管道(dao)是非(fei)金屬(shu)或者(zhe)金屬(shu)管道(dao)内壁(bi)襯有(you)絕緣(yuan)襯裏(li)的情(qing)況下(xia),應用(yong)傳感(gan)器前(qian)後法(fa)蘭連(lian)有金(jin)屬接(jie)地環(huan)的流(liu)量計(ji)。導電(dian)流體(ti)依靠(kao)金屬(shu)接地(di)環(比(bi)較🙇♀️确(que)切地(di)應稱(cheng)作接(jie)液環(huan))與之(zhi)連接(jie)。然後(hou),用接(jie)🔞地環(huan)與傳(chuan)感器(qi)信号(hao)地相(xiang)連接(jie),對于(yu)被測(ce)流體(ti)電導(dao)率比(bi)較低(di)的情(qing)況,由(you)于液(ye)♉體的(de)體電(dian)阻比(bi)較大(da),這時(shi)可以(yi)采用(yong)導電(dian)金屬(shu)短管(guan)代替(ti)⚽接地(di)環。
③有(you)些情(qing)況,譬(pi)如強(qiang)腐蝕(shi)液體(ti)的測(ce)量,爲(wei)了節(jie)約昂(ang)貴的(de)金屬(shu)材料(liao),可以(yi)用接(jie)地(接(jie)液)電(dian)極的(de)方法(fa)來連(lian)接基(ji)準到(dao)傳感(gan)器接(jie)地點(dian)。因爲(wei),這種(zhong)方式(shi)往往(wang)測量(liang)腐💯蝕(shi)液體(ti)🙇♀️的電(dian)導率(lü)比較(jiao)🈲高,液(ye)體的(de)體電(dian)阻非(fei)常小(xiao),所以(yi)用一(yi)個📞點(dian)電極(ji)來🥰連(lian)接就(jiu)行了(le)。
當然(ran),在實(shi)際應(ying)用中(zhong),除了(le)流體(ti)作爲(wei)信号(hao)基準(zhun)接地(di)外,還(hai)要注(zhu)意到(dao)前後(hou)管道(dao)是金(jin)屬管(guan)道情(qing)況,前(qian)後管(guan)道應(ying)當與(yu)傳感(gan)器的(de)電連(lian)接良(liang)好。這(zhe)是因(yin)爲金(jin)屬管(guan)☔道中(zhong)往往(wang)有地(di)㊙️電流(liu)、雜散(san)電流(liu)、三相(xiang)不❗平(ping)衡電(dian)流,這(zhe)⭕些電(dian)流會(hui)在與(yu)傳感(gan)器測(ce)量管(guan)沒有(you)良好(hao)電連(lian)接的(de)兩端(duan)管道(dao)中形(xing)成大(da)的電(dian)🔆壓降(jiang),構成(cheng)了🌐大(da)的共(gong)模電(dian)♍壓,然(ran)後通(tong)過接(jie)地電(dian)阻加(jia)到信(xin)号電(dian)極上(shang)影響(xiang)測量(liang)。還要(yao)注意(yi)👉到,前(qian)後金(jin)屬管(guan)道爲(wei)防腐(fu)⛱️蝕的(de)目的(de)或電(dian)🈲解🙇🏻廢(fei)水測(ce)量時(shi),可能(neng)✊通有(you)陰極(ji)保護(hu)電流(liu)和大(da)的直(zhi)流電(dian)流在(zai)管道(dao)中流(liu)過,這(zhe)時前(qian)⛱️後應(ying)用低(di)電阻(zu)🔅的大(da)面積(ji)銅闆(pan)把前(qian)後金(jin)屬管(guan)道連(lian)接起(qi)來,使(shi)大電(dian)流由(you)🧡銅闆(pan)旁路(lu)流🌈過(guo),在傳(chuan)感器(qi)✍️測🐇量(liang)管上(shang)不形(xing)成大(da)的壓(ya)降。
至(zhi)于接(jie)地電(dian)阻,隻(zhi)要将(jiang)傳感(gan)器、前(qian)後金(jin)屬管(guan)道、接(jie)地環(huan)按一(yi)點接(jie)地法(fa)的原(yuan)則接(jie)大地(di),接地(di)電阻(zu)大小(xiao)要求(qiu)并不(bu)嚴格(ge)。一般(ban)情況(kuang)下,接(jie)地電(dian)阻在(zai)100Ω以下(xia)就可(ke)以,有(you)防爆(bao)要求(qiu)應❗小(xiao)于10Ω。
3 直(zhi)流噪(zao)聲
3.1 流(liu)體中(zhong)的極(ji)化電(dian)壓
我(wo)們知(zhi)道,電(dian)極埋(mai)在電(dian)解質(zhi)的液(ye)體中(zhong)将發(fa)生正(zheng)負離(li)子的(de)定向(xiang)移動(dong),在電(dian)極與(yu)流體(ti)介質(zhi)間會(hui)形成(cheng)一🧑🏾🤝🧑🏼定(ding)的電(dian)場。這(zhe)就是(shi)平常(chang)所♍說(shuo)的極(ji)化現(xian)象。這(zhe)個現(xian)象可(ke)以通(tong)過一(yi)個實(shi)驗觀(guan)察。當(dang)用毫(hao)伏電(dian)壓表(biao)(數字(zi)式萬(wan)用表(biao)的電(dian)壓檔(dang))的試(shi)筆插(cha)入一(yi)杯水(shui)中,電(dian)壓表(biao)能讀(du)出電(dian)壓值(zhi)。這是(shi)因爲(wei)電壓(ya)表試(shi)筆的(de)材質(zhi)有差(cha)别☁️,試(shi)筆上(shang)形成(cheng)的極(ji)化電(dian)位不(bu)同,因(yin)而形(xing)成了(le)電✍️位(wei)差。電(dian)極與(yu)接地(di)環(金(jin)🥵屬管(guan)道😘、接(jie)地電(dian)極)材(cai)質不(bu)同,形(xing)成的(de)極化(hua)電壓(ya)大小(xiao)和方(fang)向将(jiang)不同(tong)。極化(hua)電㊙️壓(ya)是漂(piao)移的(de)直流(liu)電壓(ya)。圖2所(suo)示測(ce)量電(dian)極、金(jin)屬管(guan)道(或(huo)者接(jie)地環(huan)、接地(di)電極(ji))對流(liu)體(視(shi)爲0Ψ的(de)電阻(zu))的電(dian)壓分(fen)别爲(wei)e1,e2和e3。可(ke)以看(kan)出,e3是(shi)🤟共模(mo)電壓(ya),它們(men)分别(bie)與差(cha)動的(de)流量(liang)信号(hao)e1和e2叠(die)加,進(jin)入轉(zhuan)換器(qi)的♋差(cha)動放(fang)大器(qi)。過大(da)的極(ji)化電(dian)壓(例(li)如⭐下(xia)面我(wo)們分(fen)析的(de)情況(kuang)可能(neng)高達(da)幾百(bai)mV)直接(jie)進入(ru)差動(dong)放大(da)器往(wang)往把(ba)放大(da)器阻(zu)塞,流(liu)量信(xin)号不(bu)能放(fang)大。即(ji)使能(neng)放大(da),由于(yu)叠⭐加(jia)的共(gong)模電(dian)壓是(shi)漂移(yi)變⛷️動(dong)的,因(yin)此流(liu)量信(xin)号的(de)輸出(chu)擺動(dong)也很(hen)大。這(zhe)樣說(shuo)來,如(ru)何降(jiang)🈲低極(ji)化電(dian)壓非(fei)常📧重(zhong)要。
任何(he)金屬(shu)浸入(ru)一種(zhong)電解(jie)溶液(ye)時,其(qi)帶電(dian)的正(zheng)離子(zi)趨向(xiang)于溶(rong)解而(er)金屬(shu)本身(shen)則保(bao)持負(fu)電荷(he),這就(jiu)形成(cheng)了一(yi)🤟定電(dian)位的(de)電極(ji)。這種(zhong)🚶電極(ji)在介(jie)質中(zhong)形成(cheng)一個(ge)電位(wei)差,産(chan)生電(dian)流,使(shi)電極(ji)繼續(xu)溶解(jie),即繼(ji)續腐(fu)蝕。這(zhe)就是(shi)電化(hua)學的(de)過程(cheng)。形成(cheng)的電(dian)💋極的(de)電位(wei)可用(yong)能斯(si)脫方(fang)程表(biao)示[2]:
式(shi)中:n爲(wei)該金(jin)屬的(de)化合(he)價;T爲(wei)絕對(dui)溫度(du);R爲理(li)想氣(qi)體的(de)摩✨爾(er)常數(shu),8.31焦耳(er)/摩爾(er)·K;F爲法(fa)拉第(di)常數(shu);C爲金(jin)屬離(li)子濃(nong)度的(de)常數(shu);c爲溶(rong)液🈚中(zhong)金屬(shu)離子(zi)的活(huo)度。
對(dui)于所(suo)研究(jiu)的離(li)子标(biao)準溶(rong)液的(de)電位(wei)稱爲(wei)标準(zhun)電位(wei)🌈,用E0表(biao)🛀🏻示,于(yu)是得(de)到金(jin)屬在(zai)25℃時電(dian)極電(dian)位爲(wei)
文獻(xian)[2]列出(chu)了相(xiang)對于(yu)标準(zhun)氫電(dian)極的(de)标準(zhun)電位(wei)(見表(biao)🙇🏻1)。
按金(jin)屬材(cai)料學(xue)[3],在一(yi)種金(jin)屬中(zhong)加入(ru)一其(qi)它合(he)金材(cai)料,能(neng)提高(gao)基體(ti)的電(dian)極電(dian)位。譬(pi)如在(zai)鐵素(su)體中(zhong)溶解(jie)11.7%的鉻(ge)時,其(qi)電極(ji)🌂電位(wei)将由(you)- 0.56V躍升(sheng)爲+0.20V。加(jia)入大(da)量的(de)鉻或(huo)鉻鎳(nie)合金(jin)使鋼(gang)能形(xing)成☂️單(dan)相的(de)奧氏(shi)體組(zu)織,以(yi)免形(xing)成微(wei)電池(chi),降低(di)直流(liu)🥵極化(hua)電壓(ya),從而(er)顯著(zhe)提高(gao)耐腐(fu)蝕性(xing)。
3.2 直流(liu)噪聲(sheng)的降(jiang)低
按(an)上面(mian)介紹(shao)金屬(shu)材料(liao)的極(ji)化電(dian)位,并(bing)與圖(tu)2結合(he)起來(lai)可以(yi)✉️看出(chu),當在(zai)同一(yi)種電(dian)解質(zhi)流體(ti)中接(jie)觸兩(liang)種🈲不(bu)同材(cai)質💚的(de)金屬(shu),它們(men)極☂️化(hua)電位(wei)的方(fang)向和(he)大小(xiao)不同(tong)。兩個(ge)☎️金屬(shu)電極(ji)間的(de)電壓(ya)大小(xiao)和極(ji)性随(sui)極化(hua)電位(wei)的方(fang)向和(he)大小(xiao)而㊙️變(bian)。譬如(ru),測量(liang)電極(ji)的材(cai)料是(shi)含鉻(ge)鎳的(de)不鏽(xiu)鋼,它(ta)們對(dui)測量(liang)流體(ti)介質(zhi)的電(dian)位是(shi)+ 0.2V;接液(ye)的前(qian)後管(guan)📧道是(shi)碳鋼(gang),對測(ce)量流(liu)體介(jie)質的(de)電位(wei)是- 0.58V。那(na)麽,由(you)圖㊙️2可(ke)以計(ji)算,測(ce)量✔️電(dian)極對(dui)接📧液(ye)管道(dao)的電(dian)壓💋是(shi)+ 0.78V。如果(guo)不使(shi)用前(qian)後金(jin)屬管(guan)道作(zuo)爲基(ji)準點(dian)連接(jie)方式(shi),而使(shi)用🚶♀️接(jie)地環(huan),接地(di)💛環的(de)材料(liao)也使(shi)用與(yu)測🏃🏻量(liang)電極(ji)相同(tong)的含(han)鉻鎳(nie)的不(bu)鏽鋼(gang),這時(shi)測量(liang)電🌈極(ji)對基(ji)準點(dian)的電(dian)壓會(hui)變成(cheng)0V。也就(jiu)是說(shuo),降低(di)了直(zhi)流共(gong)模幹(gan)擾🌈。相(xiang)反,如(ru)果電(dian)極材(cai)料越(yue)貴重(zhong),譬㊙️如(ru)🛀是钽(tan)或鉑(bo),金屬(shu)接❤️液(ye)部件(jian)的材(cai)料是(shi)碳鋼(gang)或不(bu)鏽鋼(gang),測量(liang)電極(ji)上的(de)直流(liu)噪聲(sheng)也很(hen)大。
在(zai)測量(liang)鹽酸(suan)、硫酸(suan)等腐(fu)蝕性(xing)很強(qiang)的介(jie)質時(shi),盡管(guan)測量(liang)🌈電極(ji)🔞是钽(tan)或鉑(bo)能夠(gou)耐強(qiang)酸腐(fu)蝕;但(dan)金屬(shu)接液(ye)部件(jian)的🙇🏻材(cai)質是(shi)碳鋼(gang)、不鏽(xiu)鋼,耐(nai)不了(le)強酸(suan)的腐(fu)蝕,直(zhi)流噪(zao)聲也(ye)增大(da),會📱發(fa)生輸(shu)♋出的(de)大幅(fu)度擺(bai)動。所(suo)以,在(zai)重視(shi)測量(liang)電極(ji)不被(bei)腐蝕(shi)的同(tong)時,必(bi)須注(zhu)意信(xin)号基(ji)準的(de)接液(ye)環的(de)材質(zhi)耐腐(fu)蝕。
從(cong)式(2)可(ke)以看(kan)到,極(ji)化電(dian)位受(shou)溫度(du)影響(xiang)(式中(zhong),T是絕(jue)對溫(wen)度)。這(zhe)說明(ming)直流(liu)噪聲(sheng)與溫(wen)度有(you)關,是(shi)個漂(piao)移量(liang)。它的(de)存在(zai)将使(shi)流量(liang)計發(fa)生漂(piao)移和(he)擺動(dong)。因此(ci),除了(le)降🐅低(di)極化(hua)🤩電壓(ya)外,轉(zhuan)換器(qi)必須(xu)能夠(gou)有電(dian)容進(jin)行直(zhi)流噪(zao)聲隔(ge)離,免(mian)于進(jin)入放(fang)大器(qi)被放(fang)大。
4 結(jie)束語(yu)
直流(liu)噪聲(sheng)對電(dian)磁流(liu)量信(xin)号的(de)基準(zhun)的穩(wen)定性(xing)十分(fen)重要(yao)🈚。直流(liu)噪聲(sheng)的成(cheng)因不(bu)限于(yu)接液(ye)部件(jian)金屬(shu)極化(hua)電壓(ya)(材料(liao)腐蝕(shi)),它還(hai)🈲包含(han)地磁(ci)感應(ying)電壓(ya)、溫差(cha)電勢(shi)㊙️、接觸(chu)電勢(shi)以及(ji)電極(ji)污染(ran)等諸(zhu)多方(fang)面的(de)原因(yin)。這裏(li),我們(men)不多(duo)讨論(lun)。
以上(shang)内容(rong)來源(yuan)于網(wang)絡，如(ru)有侵(qin)權請(qing)聯系(xi)即删(shan)除!
|
