電磁(cí)流量計(ji)的工作(zuò)以電磁(ci)感應定(ding)律爲基(jī)礎, 産生(sheng)的正比(bǐ)于被測(cè)流量的(de)❓感🥰應電(diàn)動勢通(tōng)常很小(xiao), 極易受(shòu)到外界(jie)電磁幹(gan)💜擾, 而👈它(tā)本身産(chan)生的電(dian)磁幹擾(rǎo)很小,因(yin)此電磁(cí)流量計(jì)的電磁(cí)兼容性(xing)🌏主要體(tǐ)🏒現在它(ta)如何在(zai)惡劣的(de)電磁環(huan)境下正(zhèng)常工作(zuò)。在惡劣(liè)的電磁(cí)🌈環境下(xia), 電🌏磁耦(ǒu)合靜電(dian)感應是(shi)電磁流(liu)量計幹(gan)擾噪聲(sheng)的主要(yào)來源; 被(bèi)測流體(ti)介質特(te)性産生(sheng)的電化(huà)學幹擾(rǎo)👄噪聲是(shi)電磁流(liu)量計幹(gan)擾噪聲(shēng)的第二(er)來源; 電(diàn)磁流量(liàng)計供⭐電(diàn)電源的(de)電壓和(hé)頻率波(bo)動等電(diàn)源幹擾(rao)噪聲是(shì)🍉電磁流(liú)量計幹(gan)擾噪聲(shēng)的第三(sān)來源。爲(wei)滿足儀(yi)表的 EMC要(yào)求, 智能(néng)電磁流(liu)量計分(fèn)别采用(yòng)硬件和(hé)軟件抗(kang)幹擾技(ji)術, 以提(ti)高電磁(cí)流量✔️計(ji)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(xian)是由電(diàn)磁流量(liang)計勵磁(ci)繞組和(hé)流體、 電(dian)極、 放大(dà)器輸入(ru)回路的(de)電磁耦(ǒu)合形成(chéng), 其二是(shi)電磁流(liu)量計工(gong)作現場(chǎng)的工頻(pín)共模幹(gàn)擾, 其三(sān)是供電(dian)電源引(yǐn)入的工(gong)頻串模(mo)幹擾等(deng), 其産生(shēng)的物理(lǐ)機理均(jun)是❤️電磁(cí)感應原(yuán)理。
　　電磁(ci)流量計(ji)勵磁繞(rao)組和流(liu)體、 電極(jí)、 放大器(qi)輸入回(hui)路的電(dian)磁耦合(hé)産生的(de)工頻幹(gan)擾對電(diàn)磁流量(liàng)計工作(zuo)影響最(zui)大, 而且(qie)在不同(tong)的勵磁(cí)技術下(xià)其表現(xiàn)的形态(tài)、特性不(bú)同, 因而(ér)采取抗(kang)幹擾措(cuò)施也不(bú)同。在工(gong)頻正弦(xian)波勵磁(cí)磁場下(xià), 此種電(diàn)磁耦合(hé)工頻幹(gàn)擾噪💜聲(sheng)表現形(xing)式爲正(zhèng)交幹擾(rao), 又稱爲(wèi)變壓器(qì)電勢, 特(te)點是幹(gan)擾噪聲(sheng)幅🆚值和(he)工頻正(zhèng)弦波勵(lì)磁頻率(lü)成正比(bi), 相位滞(zhì)後流量(liàng)信号電(dian)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(ci)、 低頻矩(ju)形波👨‍❤️‍👨勵(li)磁及雙(shuāng)頻矩形(xing)波勵👣磁(cí)技術, 可(kě)以基本(běn)消除正(zhèng)交幹擾(rǎo)的影響(xiang)。
　　工頻共(gòng)模幹擾(rao)和工頻(pin)串模幹(gan)擾這兩(liang)種常見(jiàn)的幹擾(rao), 主要是(shì)由💁于電(diàn)磁屏蔽(bì)缺陷, 分(fen)布電容(rong)耦合, 電(diàn)磁流量(liàng)🚩計接地(dì)不良等(deng)原因而(ér)産生, 電(diàn)磁流量(liang)計采用(yòng)輸入保(bao)護技術(shù)、 高輸入(rù)阻抗、 高(gao)共模抑(yì)制比自(zi)舉前置(zhì)放大器(qì)技術以(yǐ)及重複(fu)接地技(jì)術等提(tí)高抗工(gong)頻幹擾(rǎo)的能力(li)。ADMAG AE系列電(diàn)磁流量(liàng)計配有(you)接地環(huán), 其作用(yòng)是通過(guò)與液體(tǐ)🐇接觸, 建(jian)立液體(ti)接地, 确(que)保基準(zhǔn)電位與(yǔ)被測液(ye)⭐體相同(tóng), 并且保(bǎo)護流量(liang)計内襯(chen)。
2 電化學(xue)幹擾噪(zào)聲的特(tè)點及電(dian)磁流量(liang)計抗幹(gan)擾技♉術(shù)
2 . 1 電化學(xue)幹擾噪(zào)聲的特(tè)點
( 1)電化(huà)學極化(hua)電勢幹(gàn)擾是由(you)于電極(jí)感生電(dian)動勢在(zai)兩🈲極極(ji)性不同(tong)而導緻(zhì)電解質(zhi)在電極(jí)表面極(ji)化産🙇🏻生(shēng)。雖然采(cai)用正😍負(fu)交🔞變勵(li)磁磁場(chang)能顯著(zhe)減弱極(jí)化電勢(shi)的數量(liàng)級, 但不(bú)能從根(gēn)本上完(wán)全消除(chu)極化電(diàn)勢幹擾(rǎo)。
( 2)泥漿幹(gàn)擾是在(zài)測量液(ye)固兩相(xiàng)導電性(xìng)流體流(liu)量時, 固(gù)⚽體顆🥰粒(lì)或者氣(qì)泡擦過(guò)電極表(biǎo)面時, 電(diàn)極表面(mian)的⛹🏻‍♀️接觸(chù)電化👨‍❤️‍👨學(xue)電勢突(tū)然變📞化(hua), 電磁流(liú)量傳感(gǎn)器輸出(chu)信号出(chū)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(dìng)期波動(dong),産生随(sui)流量增(zeng)加而頻(pín)率增加(jiā)的随機(ji)幹擾噪(zào)聲, 具有(yǒu)類似泥(ní)漿幹擾(rao)的 1/ f頻譜(pǔ)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(liú)量計在(zai)提高抗(kàng)電化學(xué)幹擾能(néng)力方面(miàn)采取的(de)措施主(zhǔ)要是低(di)頻矩形(xíng)波勵磁(ci)和雙頻(pin)勵磁技(ji)術。低頻(pin)矩形波(bo)勵磁既(ji)具有直(zhí)流勵磁(ci)技術不(bu)産生渦(wo)🚩流效應(ying)、 變壓器(qi)🏃效應 (正(zheng)交幹擾(rao) ) 的特點(diǎn), 又具有(yǒu)工頻正(zheng)弦波勵(lì)磁基本(ben)不産生(sheng)極化效(xiào)應, 便于(yu)放大信(xìn)号處理(lǐ),而能避(bi)免直流(liú)放大器(qi)零點漂(piāo)移、 噪聲(shēng)、 穩定性(xing)等問題(tí)的産生(shēng), 有較好(hao)的抗幹(gàn)🚶‍♀️擾性能(neng)。
　　低頻矩(jǔ)形波勵(lì)磁雖然(ran)具有優(you)良的零(ling)點穩定(dìng)性,但在(zai)測量泥(ni)漿、 紙漿(jiang)等含纖(xiān)維和固(gu)體顆粒(lì)的液固(gù)兩🛀🏻相導(dao)🍉電性流(liu)體流量(liàng)時無法(fa)克服泥(ní)漿幹擾(rao)和流體(ti)噪聲幹(gàn)擾。研究(jiū)分析表(biao)明, 泥漿(jiang)幹擾和(he)💃🏻流動噪(zào)聲具有(yǒu) 1/ f的頻譜(pu)特征。低(di)頻時幅(fu)值大✔️, 高(gāo)頻時幅(fú)值小, 如(rú)果采用(yòng)較高頻(pin)率的低(di)頻矩🍉形(xíng)波勵磁(cí)則能大(da)大降低(dī)泥漿幹(gan)擾的數(shu)量級。因(yin)此提高(gāo)勵磁頻(pin)率有助(zhu)于降低(dī)泥漿幹(gàn)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(liàng)計的零(líng)點穩定(dìng)性, 最好(hao)采💛用低(di)頻矩🔴形(xíng)波勵磁(ci); 爲了能(neng)較準确(que)地測量(liàng)液固📐兩(liǎng)相導電(dian)‼️性流體(tǐ)和🌈低導(dao)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼電率流(liu)體的流(liu)量, 又必(bì)須采用(yòng)較♌高頻(pín)率的矩(ju)形波勵(lì)磁。采用(yòng)圖 1所示(shi)的雙頻(pín)矩形波(bo)勵磁的(de)方法。
2.3雙(shuang)頻矩形(xíng)波勵磁(ci)工作及(ji)抗幹擾(rǎo)原理
　　在(zai)電磁流(liú)量計測(ce)量管内(nèi)形成含(han)有兩個(gè)頻率分(fèn)量的電(diàn)🌂磁♈場: 高(gāo)💃🏻頻勵磁(ci)分量不(bu)受液體(tǐ)幹擾的(de)影響, 而(ér)低頻勵(li)磁分量(liang)則有着(zhe)極好的(de)零點穩(wen)定性, 根(gēn)據高、 低(di)頻定時(shi)檢測到(dào)的各分(fen)量信号(hào)經過計(ji)算, 便可(kě)得到流(liu)量信号(hao)。
　　雙頻矩(jǔ)形波勵(li)磁測量(liang)原理如(rú)圖 1所示(shi), 一個由(you)高低頻(pin)✂️分量叠(die)加而成(chéng)的電磁(ci)場通過(guò)勵磁線(xiàn)圈被施(shī)加到被(bei)🔞測液🐕體(ti)中, 勵磁(cí)波形是(shi)在一個(ge)低頻矩(jǔ)形波上(shang)💞叠加一(yi)💃🏻個高于(yú)市電頻(pín)率的矩(ju)形波而(ér)得到的(de)波形。在(zài)産生的(de)電動勢(shì)中, 低頻(pín)分量通(tong)過一個(ge)大時間(jian)常數的(de)積分電(diàn)路獲得(de)一個零(líng)點穩定(dìng)性好的(de)平穩流(liú)♊量信号(hào)。而由漿(jiāng)液或低(dī)電導率(lü)流體産(chan)生的低(dī)💰頻噪聲(shēng)可被不(bú)受噪聲(sheng)影響的(de)高頻采(cai)樣🧑🏾‍🤝‍🧑🏼電路(lu)所抑制(zhi), 有着同(tong)樣時間(jiān)常數的(de)😄流量信(xìn)号經過(guo)一個🏃🏻‍♂️差(chà)分電路(lu)以确定(ding)流速信(xin)号的變(biàn)化, 把這(zhe)兩種不(bú)同頻率(lǜ)采樣所(suǒ)得的信(xin)号結合(hé)起來可(kě)🐉獲得一(yi)個穩定(dìng)♍流速信(xìn)号, 該信(xin)号不受(shòu)噪聲幹(gan)擾, 且有(you)較高的(de)零點穩(wen)定性。

3 . 3電源(yuán)幹擾噪(zào)聲特點(dian)及電磁(cí)流量計(ji)抗幹擾(rǎo)技術

　　電磁(ci)流量計(ji)一般都(dōu)采用工(gōng)頻交流(liu)電源供(gong)電, 其電(diàn)源電壓(ya)♻️的幅㊙️值(zhí)和頻率(lǜ)的變化(hua)都會給(gei)電磁流(liu)量計帶(dài)來電源(yuan)性幹擾(rao)噪🐇聲。對(duì)👉電源電(dian)壓的幅(fú)值變化(hua), 因采用(yòng)多😘級集(jí)成穩壓(yā), 一般而(ér)言電源(yuan)電壓的(de)幅值變(bian)化對電(diàn)磁流量(liang)的測量(liàng)精度影(ying)響不大(da)。當電源(yuán)電壓的(de)頻率波(bō)動時, 雖(sui)然其波(bō)動範圍(wéi)有限, 但(dan)對電磁(cí)流📐量計(ji)測量精(jing)🏃🏻‍♂️度📐影響(xiang)較大。爲(wèi)了解決(jué)工頻幹(gan)擾問題(tí), 實現對(dui)流體流(liu)速感應(ying)電🐕勢 eab 信(xìn)号的準(zhun)确測量(liàng), 需利用(yong)以下基(ji)本關系(xì): 勵磁周(zhōu)期爲工(gōng)頻周期(qi)的整數(shù)倍, 即勵(lì)磁頻率(lǜ)爲 50/n H z( n爲偶(ǒu)數 ); 正負(fu)勵磁下(xia)的同相(xiàng)位采樣(yàng)💛。圖 2是對(dui)應低頻(pín)矩🌈形波(bo)勵磁形(xing)式下的(de)典型電(dian)勢信📱号(hào)形式, 按(an)上述關(guān)系在一(yi)個勵磁(ci)周期下(xia), 若假設(shè)t 1 和 t 2 點爲(wèi)🈚工頻幹(gan)擾的等(děng)效幹💋擾(rǎo)點, 且采(cǎi)樣寬度(dù) T= T 1 = T 2 , 則 e ab 的基(ji)本算式(shì)[ 3] 爲:

　　式 ( 4)從(cóng)理論上(shàng)說明電(diàn)磁流量(liàng)計的工(gong)頻幹擾(rǎo)有可克(ke)服的途(tu)⭕徑, 即同(tóng)步采樣(yàng)技術, 其(qi)方法是(shi)以同相(xiang)位 ( t 1= t 2 )、 同🆚寬(kuān)度采樣(yàng) (T 1 = T 2 = T )爲前提(ti)的, 采樣(yang)頻率要(yao)選爲工(gong)頻周期(qi)的🏃‍♀️整數(shu)倍。這樣(yàng)即使混(hun)有幹擾(rǎo)信号, 因(yīn)其采樣(yang)時間爲(wei)完整的(de)工頻周(zhōu)期, 其平(ping)均值也(yě)♍爲零, 幹(gàn)擾🐆電壓(ya)不起作(zuò)用。

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