電磁(ci)流量計(ji)的工作(zuo)以電磁(ci)感應定(dìng)律爲基(jī)礎, 産生(shēng)的正比(bi)于被測(cè)😘流量的(de)感應電(dian)動勢通(tōng)常很小(xiǎo), 極易受(shòu)到外界(jie)電♌磁幹(gan)擾, 而它(tā)本身産(chǎn)📞生的電(diàn)磁幹擾(rǎo)很小,因(yin)此電磁(cí)流量計(jì)的電磁(cí)兼容性(xìng)主要體(tǐ)💔現在它(tā)如何在(zai)惡劣的(de)電磁環(huan)境下正(zhèng)常⚽工作(zuò)。在惡❗劣(lie)的電磁(ci)環境下(xia), 電📧磁耦(ǒu)合靜電(diàn)感應是(shi)電磁流(liú)量計幹(gàn)擾✔️噪聲(shēng)的主要(yao)來源; 被(bèi)測流體(tǐ)介質特(tè)性産生(shēng)的電化(hua)學幹擾(rao)噪聲🌈是(shì)電磁流(liu)量計幹(gàn)擾噪聲(shēng)的第二(er)來源; 電(diàn)磁流量(liang)計供電(dian)電源的(de)電壓和(hé)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼頻率波(bō)動等電(dian)源幹擾(rǎo)噪聲是(shi)電磁流(liú)量計幹(gàn)擾噪聲(shēng)的第三(sān)來源。爲(wei)滿足儀(yí)表的 EMC要(yao)求, 智能(néng)電磁流(liu)量計分(fèn)😄别采用(yong)硬件和(he)軟件抗(kàng)幹擾技(jì)術, 以提(tí)高電磁(cí)流量計(jì)🐇抗幹擾(rao)能力。
1 工(gōng)頻幹擾(rao)噪聲的(de)特點及(jí)電磁流(liú)量計抗(kang)幹擾技(ji)術
　　工頻(pin)幹擾噪(zao)聲首先(xiān)是由電(diàn)磁流量(liang)計勵磁(ci)繞組和(hé)流體、 電(diàn)極、 放大(dà)器輸入(ru)回路的(de)電磁耦(ou)合形成(cheng), 其二是(shì)電磁流(liú)量計工(gong)作現場(chǎng)的工頻(pin)共模幹(gàn)擾, 其三(san)是供電(dian)電❌源引(yǐn)入的工(gōng)頻串模(mo)幹擾等(deng), 其㊙️産生(shēng)的物理(li)機理均(jun1)是電磁(ci)感應♈原(yuan)理。
　　電磁(ci)流量計(jì)勵磁繞(rao)組和流(liu)體、 電極(jí)、 放大器(qì)輸入回(huí)路的電(dian)磁🔆耦合(hé)産生的(de)工頻幹(gan)擾對電(dian)磁流量(liàng)計工📐作(zuò)影響最(zui)👉大, 而且(qiě)在不同(tóng)的勵磁(cí)技術下(xia)其表現(xiàn)的形态(tài)、特性不(bu)同, 因而(er)采取抗(kàng)幹擾措(cuo)施也不(bu)同。在工(gōng)頻正弦(xián)波🌏勵磁(ci)磁場下(xià), 此種電(diàn)磁耦合(he)工頻幹(gàn)擾噪🏃🏻聲(sheng)表現形(xíng)式爲正(zhèng)交幹擾(rǎo)🙇‍♀️, 又稱爲(wei)變壓器(qì)電勢, 特(tè)點是幹(gan)擾噪聲(sheng)幅值和(he)工頻正(zhèng)弦波勵(lì)磁頻率(lǜ)成正比(bi), 相位滞(zhi)後♊流量(liang)信号電(diàn)勢 90? , 且幅(fu)值較🌂流(liu)量信号(hao)電勢大(dà)幾個數(shù)量級[ 2] 。直(zhi)流勵磁(cí)、 低頻矩(jǔ)形波勵(lì)磁及雙(shuang)頻矩形(xing)波勵磁(ci)技術, 可(ke)以基本(běn)消除正(zheng)交幹擾(rao)的影響(xiǎng)。
　　工頻共(gong)模幹擾(rao)和工頻(pin)串模幹(gàn)擾這兩(liang)種常見(jiàn)的幹擾(rǎo)✌️, 主要🌂是(shi)由于電(diàn)磁屏蔽(bì)缺陷, 分(fen)布電容(rong)耦合, 電(diàn)磁💃🏻流量(liang)計接地(dì)不📐良等(deng)原因而(er)産生, 電(dian)磁流量(liang)計采用(yòng)輸入保(bao)護技術(shù)、 高輸入(rù)阻抗、 高(gāo)共模抑(yi)制比自(zi)舉前置(zhì)放大器(qi)♌技術以(yǐ)及💯重複(fú)接地技(jì)術等提(tí)高抗工(gōng)頻幹擾(rǎo)的能力(li)。ADMAG AE系列電(dian)磁流🏃‍♀️量(liang)計配有(yǒu)接地環(huán), 其作用(yòng)是通過(guo)與液🈚體(ti)接觸, 建(jian)立液體(tǐ)接地, 确(que)保基準(zhun)♋電位與(yǔ)被測液(ye)體相同(tong), 并且保(bǎo)護流量(liang)計内襯(chèn)。
2 電化學(xue)幹擾噪(zào)聲的特(te)點及電(diàn)磁流量(liang)計抗幹(gàn)擾技術(shu)
2 . 1 電化學(xué)幹擾噪(zào)聲的特(te)點
( 1)電化(hua)學極化(huà)電勢幹(gàn)擾是由(you)于電極(jí)感生電(dian)動勢在(zai)兩極極(jí)性🙇🏻不同(tóng)而導緻(zhi)電解質(zhì)在電極(ji)表面極(jí)化産生(sheng)。雖然采(cai)用正負(fù)交變勵(lì)磁磁場(chǎng)能顯著(zhe)減弱極(jí)化電勢(shì)的數量(liang)級, 但不(bú)能從根(gēn)本上完(wan)全消除(chú)極化電(dian)勢幹擾(rǎo)。
( 2)泥漿幹(gàn)擾是在(zài)測量液(ye)固兩相(xiang)導電性(xing)流體流(liu)量時, 固(gù)體顆♊粒(li)或者氣(qì)泡擦過(guò)電極表(biao)面時, 電(dian)極表面(mian)的♌接觸(chu)電化學(xue)電勢突(tū)然變化(huà), 電磁流(liu)量傳感(gǎn)器輸出(chū)👌信号出(chu)⛹🏻‍♀️現尖峰(feng)脈沖狀(zhuang)幹擾噪(zao)聲。
( 3)流體(ti)流動噪(zao)聲是在(zài)測量低(di)導率液(yè)體 ( 100S/ c m 以下(xià) )流量時(shi), 電極的(de)電⁉️化🚶學(xue)電勢定(ding)期波動(dòng),産生随(suí)流量增(zeng)加而頻(pín)率增加(jia)的随機(ji)幹擾噪(zao)🐉聲, 具有(you)類似泥(ni)漿幹擾(rao)的 1/ f頻譜(pu)特✨性。
2 . 2電(dian)磁流量(liàng)計抗電(diàn)化學幹(gàn)擾技術(shù)
　　電磁流(liu)量計在(zai)提高抗(kang)電化學(xue)幹擾能(néng)力方面(miàn)采取的(de)措施主(zhu)✂️要是低(di)頻矩形(xíng)波勵磁(cí)和雙頻(pín)勵磁技(jì)術。低頻(pin)矩形波(bō)勵磁既(jì)具有直(zhí)流勵磁(cí)技術不(bú)産生渦(wō)流效應(yīng)、 變壓器(qi)效應 (正(zhèng)交幹擾(rao) ) 的特點(dian), 又具有(yǒu)工頻正(zheng)弦波勵(lì)磁基本(běn)不産生(shēng)極化👣效(xiào)應, 便于(yu)放大信(xin)号🌐處理(li),而能避(bì)免直流(liú)放大器(qì)零點漂(piao)移、 噪聲(sheng)、 穩定性(xing)等問題(tí)的産生(sheng), 有較好(hǎo)的抗幹(gan)擾性能(neng)。
　　低頻矩(jǔ)形波勵(lì)磁雖然(rán)具有優(yōu)良的零(líng)點穩定(ding)性,但在(zai)測量泥(ní)漿、 紙漿(jiang)等含纖(xian)維和固(gu)體顆粒(li)的液固(gù)兩相導(dao)電性流(liu)體流量(liang)時無法(fa)克服泥(ní)漿幹擾(rǎo)和流體(ti)噪聲幹(gàn)擾。研究(jiu)分析表(biǎo)明, 泥漿(jiang)幹擾和(he)流動噪(zao)聲具有(yǒu) 1/ f的頻譜(pǔ)特征。低(di)頻時幅(fu)值大, 高(gao)頻時幅(fu)值小, 如(ru)果采用(yong)較高頻(pín)♋率的低(dī)頻矩形(xing)波勵磁(ci)則🧡能大(da)大降低(dī)🔞泥漿幹(gàn)擾的🔞數(shu)量級。因(yin)此提高(gāo)勵磁頻(pin)率有助(zhù)于降低(dī)泥漿幹(gan)擾和流(liú)動噪聲(shēng), 提高傳(chuán)感器輸(shu)出信号(hao)的信☀️噪(zao)比。
　　綜上(shàng)所述, 要(yào)保證電(dian)磁流量(liang)計的零(ling)點穩定(ding)性, 最好(hao)采用低(dī)頻矩形(xíng)波勵磁(ci); 爲了能(neng)較準确(què)地測量(liàng)液固🏃‍♂️兩(liang)相導電(dian)性流體(tǐ)和♻️低導(dǎo)🥵電率流(liu)體的流(liú)量, 又必(bì)須采用(yong)較高頻(pin)率的矩(jǔ)形波勵(li)磁。采用(yòng)圖 1所示(shì)的雙頻(pín)矩形波(bo)勵磁的(de)方法。
2.3雙(shuang)頻矩形(xing)波勵磁(cí)工作及(ji)抗幹擾(rao)原理
　　在(zài)電磁流(liu)量計測(ce)量管内(nei)形成含(hán)有兩個(gè)頻率分(fen)量的電(dian)磁🙇🏻場: 高(gao)⛱️頻勵磁(cí)分量不(bú)受液體(ti)幹擾的(de)影響, 而(er)🌏低頻勵(lì)磁🌐分量(liang)則有着(zhe)極好的(de)零點穩(wěn)定性, 根(gen)據高、 低(dī)頻定時(shi)檢測到(dào)的各🌈分(fen)量信号(hao)經過計(ji)算, 便可(ke)得🔆到流(liu)量信🔱号(hao)。
　　雙頻矩(ju)形波勵(li)磁測量(liang)原理如(rú)圖 1所示(shi), 一個由(yóu)高低頻(pín)分量叠(dié)加🙇🏻而成(cheng)的電磁(cí)場通過(guo)勵磁線(xian)圈被施(shī)加到被(bei)測液體(ti)中✉️, 勵磁(ci)波形🙇🏻是(shi)在一個(gè)低頻矩(jǔ)形波上(shàng)⚽叠加一(yī)💞個高于(yu)市電頻(pin)率的矩(ju)形波而(er)得到的(de)波形。在(zai)産生的(de)電動勢(shì)中💚, 低頻(pin)分量通(tōng)過一個(gè)大時間(jiān)常數的(de)積分電(dian)路獲得(de)一個零(líng)點穩定(ding)性好的(de)平穩流(liú)💰量信号(hào)。而由漿(jiang)液或低(di)電導率(lü)流體産(chan)生的低(di)頻噪♋聲(shēng)可被不(bu)受噪聲(sheng)影響的(de)高頻采(cai)樣電路(lu)所抑制(zhì), 有着同(tóng)樣時間(jian)常數的(de)流量信(xìn)号經過(guò)一🙇🏻個差(cha)分電路(lu)以确定(dìng)流速信(xin)号的變(biàn)🐇化, 把這(zhe)兩種不(bú)同頻率(lǜ)采樣所(suo)得的信(xìn)号結合(he)起來可(ke)獲得一(yi)個穩定(ding)流速信(xìn)号, 該信(xìn)号不受(shou)噪聲幹(gan)擾, 且有(yǒu)較高的(de)零點穩(wěn)定性。

3 . 3電源(yuan)幹擾噪(zao)聲特點(dian)及電磁(cí)流量計(ji)抗幹擾(rao)技術

　　電磁(ci)流量計(ji)一般都(dou)采用工(gong)頻交流(liú)電源供(gòng)電, 其電(dian)源🔞電壓(ya)的幅值(zhí)和頻率(lǜ)的變化(huà)都會給(gei)電磁流(liu)量計帶(dai)來電源(yuán)性幹擾(rǎo)噪聲。對(duì)電源電(dian)壓的幅(fú)值變化(huà), 因采用(yòng)多級集(ji)成🌈穩壓(ya), 一般而(ér)言電源(yuan)電壓的(de)幅值變(bian)化對電(dian)磁流量(liàng)的測量(liang)精度影(yǐng)響不大(dà)。當電源(yuan)電壓❓的(de)頻率波(bo)動時, 雖(suī)然其波(bo)動範圍(wéi)有限, 但(dan)對電磁(cí)流量計(jì)測量精(jīng)度🌂影響(xiang)較大。爲(wei)了解決(jué)工頻幹(gan)擾問題(ti)💘, 實現對(duì)流體流(liu)速感應(yīng)電🧑🏽‍🤝‍🧑🏻勢 eab 信(xin)号的準(zhǔn)确測量(liàng), 需利用(yong)💁以下基(jī)本關系(xì): 勵磁周(zhou)期爲工(gong)頻周期(qi)⛹🏻‍♀️的整數(shù)倍, 即勵(li)磁頻率(lǜ)爲 50/n H z( n爲偶(ou)數 ); 正負(fù)勵磁下(xià)的同相(xiàng)位🏃‍♂️采樣(yang)。圖 2是對(duì)應低頻(pin)矩形波(bo)勵磁形(xing)式下的(de)典型電(diàn)勢信号(hao)形式, 按(àn)上⛱️述關(guan)系在一(yī)個㊙️勵磁(cí)周期下(xia), 若假設(she)t 1 和 t 2 點爲(wei)工頻幹(gan)擾的等(deng)效幹擾(rǎo)點, 且采(cai)樣寬度(du) T= T 1 = T 2 , 則 e ab 的基(ji)本算式(shi)[ 3] 爲:

　　式 ( 4)從(cong)理論上(shàng)說明電(diàn)磁流量(liàng)計的工(gōng)頻幹擾(rǎo)有可克(ke)服的途(tú)徑⭐, 即同(tong)步采樣(yang)技術, 其(qí)方法是(shi)以同相(xiang)位 ( t 1= t 2 )、 同❄️寬(kuan)度采樣(yang) (T 1 = T 2 = T )爲前‼️提(ti)的, 采樣(yàng)頻率要(yao)選爲工(gōng)頻周期(qī)的整數(shu)倍。這樣(yàng)即使混(hùn)有幹擾(rao)信号, 因(yīn)其🐕采樣(yang)時間爲(wei)完整的(de)工頻周(zhou)期, 其平(ping)均值也(ye)爲零, 幹(gàn)擾⚽電壓(ya)不起作(zuo)用。

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