摘要(yao):電磁流量(liàng)計在測量(liàng)漿液時，會(huì)受到漿液(ye)噪聲的幹(gàn)擾,這種幹(gàn)擾是影響(xiǎng)流量測量(liang)等指标的(de)主要影響(xiǎng)因素。由大(da)量實驗得(de)知,漿液噪(zào)聲符合1/f噪(zào)聲特性,通(tong)過對1/f噪聲(shēng)的理論分(fen)析和數學(xue)計算,可以(yi)得到漿液(ye)噪聲的數(shu)學模型。最(zuì)後綜合漿(jiang)液的物理(li)特性,可以(yi)得🌍到參數(shu)可✔️控的漿(jiang)液噪聲的(de)仿真模型(xing)，該模型對(dui)噪聲和電(diàn)磁流量計(jì)設計都具(ju)有一定的(de)實際價值(zhí)。
　　漿液型電(dian)磁流量計(jì)的測量通(tōng)道是一段(duàn)段光滑的(de)直管段,不(bú)會堵塞,非(fēi)常适用于(yu)測量含有(you)固體的固(gu)液兩相流(liu)體，且電磁(cí)流量計在(zài)檢測時不(bú)🐕會帶來壓(ya)力等外力(li)作用,所以(yǐ)😘節能效果(guo)好"。電磁流(liú)量🌂計采用(yong)法拉第電(dian)磁感應定(dìng)⛷️律作爲設(shè)🔅計原理，測(cè)🙇🏻量的體積(ji)💜流量基本(běn).上不受流(liú)體的密度(dù)、溫🏃度、壓力(lì)、粘度和電(dian)導率變㊙️化(hua)的明顯影(yǐng)響,且其口(kou)徑範💁圍選(xuan)擇餘地大(dà)🤞,流量測量(liàng)範圍寬,也(ye)可用于測(ce)量具有腐(fu)蝕性💯的液(yè)體。
　　電磁流(liu)量計在測(ce)量液體時(shí)，兩個電極(jí)與被測液(yè)體相💃接❄️觸(chu),這樣可以(yǐ)更正确地(dì)測量由于(yu)外加激勵(li)而産生的(de)電荷偏移(yi)。流速爲☎️V的(de)流體在外(wài)加磁場的(de)情況下,切(qie)割磁力👉線(xiàn),向兩個電(dian)極方向移(yí)動,形成電(dian)勢差E。但是(shi)在🔅接觸過(guo)程中,被測(cè)液體中混(hun)合的大小(xiǎo)質💋量不均(jun1)的固🤩體顆(ke)粒在流體(ti)運動中，随(sui)機的沖撞(zhuang)電極，使得(dé)輸出信号(hào)出現頻繁(fan)的跳動,這(zhe)種現象🌈叫(jiào)做漿狀流(liú)體噪聲，即(jí)☂️漿液噪聲(shēng)。
1.1/f噪聲的宏(hong)觀解釋
　　漿(jiāng)液内部含(hán)有大量的(de)紙漿或砂(sha)漿等大小(xiao)不均的固(gu)體顆粒,漿(jiang)液流動時(shi),這些顆粒(li)會沖撞到(dao)電磁流量(liàng)計的測量(liang)電極上📧,使(shi)得測量電(dian)極産生一(yī)個突變信(xin)号，大量的(de)突變信号(hào)擾亂了👉正(zhèng)常的👄測量(liàng)信号,原本(běn)應該平滑(huá)的感應電(dian)勢疊加.上(shang)噪聲,使得(de)流量測量(liàng)産生偏差(chà)'5]。将漿液噪(zào)聲從流量(liang)信号裏抽(chōu)離出來♉,并(bìng)從頻域的(de)角度分析(xi)可知,漿🌈液(ye)噪聲的功(gong)率譜密🔞度(du)符合1/f噪🐉聲(shēng)特性，即信(xin)号的功率(lü)譜能量分(fèn)布和頻率(lǜ)成反比。功(gong)率譜分🆚析(xī)表明漿液(yè)噪聲的頻(pin)率分布很(hěn)寬,幹擾🚩的(de)增益随着(zhe)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻頻率的升(shēng)高而降低(di)。圖🔞1爲不含(hán)流量信号(hao)的漿☎️液噪(zào)聲時域圖(tú)及其對應(ying)的功率譜(pu)密度圖。
 
　　對(dui)于1/f噪聲的(de)研究,現階(jiē)段常用的(de)有兩種方(fang)法:一種是(shi),首先産生(shēng)随機白噪(zào)聲,再把白(bai)噪聲通過(guo)-一個高通(tōng)濾波器經(jing)過濾波的(de)噪聲可以(yi)近似看作(zuò)是1/f噪聲;另(lìng)一種是,用(yòng)狀态機的(de)方法經過(guo)複雜🚶‍♀️的運(yun)算得到，或(huo)者用--種🏃‍♀️需(xū)要複雜方(fāng)法的模型(xing)得出1/f噪聲(sheng)。
2.1/f噪聲的統(tong)計解釋
　　1/f噪(zào)聲在很多(duo)自然系統(tǒng)中都有出(chu)現，近些年(nián)來越來越(yuè)多的人都(dōu)試圖用數(shù)學分析的(de)方法解釋(shi)這種現象(xiàng)，但是所有(you)的研究都(dōu).還未達成(chéng)統一,但是(shi)有一個共(gong)性是公認(ren)的,.下面是(shì)本文對1/f的(de)一種解釋(shi)。
　　則漿液沖(chòng)撞電極的(de)随機過程(chéng)爲計數過(guò)程，若N(t)表示(shi)時刻t爲🈲止(zhǐ)累🤩計的質(zhi)點數量,則(ze)此過程滿(man)足以下條(tiao)件:
1)N(t)≥0;
2)N(t)是正整(zhěng)數;
3)若s<t,則N(s)<N(t);
4)當(dāng)s<t,N(t)-N(s)等于區間(jian)(s,t]中質點的(de)數量。
　　由此(cǐ)可知,漿液(yè)沖撞電極(ji)産生的噪(zao)聲，符合泊(bo)松過💃程,定(dìng)🐕義爲:
 
　　其中(zhong)n是平均脈(mo)沖率,三角(jiǎo)方括号表(biao)示總體均(jun)值。這🧑🏾‍🤝‍🧑🏼個功(gōng)💚率譜🚶的圖(tu)形，在原點(dian)處近乎平(ping)直,然後經(jing)過一個過(guo)渡區,在高(gāo)頻處與1/λ2成(cheng)比例!
　　但是(shì)這并不能(néng)細緻的刻(kè)畫1/f噪聲的(de)特性,它還(hai)和λ有關。設(she)過渡區的(de)兩個端點(dian)值爲λ1和λ2,則(ze)功率譜表(biǎo)達式爲:
 
　　其(qi)中,K是與流(liú)速、濃度以(yǐ)及漿液顆(ke)粒形狀有(you)關的系🧑🏽‍🤝‍🧑🏻數(shù);a是表征噪(zào)聲1/f特性的(de)系數，通常(cháng)1<a<2;S(w)爲噪聲序(xù)列中噪🐅聲(shēng)頻率f的💃統(tǒng)計幅值;T是(shi)漿液顆粒(li)沖撞電極(ji)的間隔時(shi)間。
　　假設y=log10,S(ɷ),b=log10,K,kX=a*log10T,則(ze)統計功率(lü)譜在對數(shu)坐标系下(xià),可将漿液(ye)噪聲等效(xiao)成Y==b+kX。Y正比于(yu)統計幅值(zhi),b正比于流(liu)速和濃度(dù),k爲漿液固(gù)有系數,表(biao)征不同種(zhǒng)類的漿液(ye)。
　　漿液噪聲(sheng)的幅值VA符(fú)合高斯分(fèn)布，且高斯(si)分布的均(jun1)值μ和方差(cha)σ與b和k有關(guān)。即高斯分(fèn)布的均值(zhí)增大，等效(xiào)直線斜率(lü)增大，截距(jù)減小;高斯(sī)分布的方(fang)差增大,等(deng)效直線斜(xié)率減小,截(jié)距增大;幅(fú)值倍數增(zēng)大,截距增(zēng)🏃‍♂️大。
4實驗驗(yan)證
　　根據以(yi)上關系,設(shè)計一種漿(jiāng)液噪聲Msury,此(ci)噪聲由功(gōng)率譜統計(jì)特性拟合(hé)的直線符(fú)合斜率爲(wei)k=-1.9,截距爲b=-52。噪(zào)聲各頻🌐段(duan)斜率相近(jìn),整體波形(xíng)随機曲折(shé)。
　　設△=1.37*10-3(s),n=30,mj=100,由以上(shang)構造方法(fǎ)可得時間(jian)序列Ndis，将離(li)散的時間(jian)點Ndis線性化(huà)🚩，即時間累(lei)積得到
 
　　實(shí)驗結果如(ru)表1,Data1和Data2爲實(shí)際噪聲測(ce)得的數據(ju)。
 
5結束語
　　通(tōng)過分析漿(jiang)液噪聲,可(ke)以得到以(yǐ)下結論:.
1)根(gēn)據漿液噪(zao)聲的頻譜(pǔ)特性的分(fen)析,此模型(xíng)可用于在(zài)--定.頻譜範(fàn)圍内近似(si)代替實際(jì)漿液噪聲(shēng);
2)漿液噪聲(sheng)在對數坐(zuò)标下，呈現(xiàn)1/f的特性,濃(nong)度增加或(huò)者流速✍️增(zēng)👣加,曲線上(shàng)移,濃度下(xià)降或者流(liú)速降低,曲(qu)線下移;低(di)頻噪聲能(neng)量高于高(gāo)頻噪聲，高(gāo)頻段比低(dī)❌頻段豐富(fu)。

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