電磁流量計(jì)的干擾信號(hào)有哪些
發(fā)布時(shí)間：2023-07-30 14:12:49來(lái)源：hseauto.cn來(lái)源：..
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電磁流量計(jì)的干擾信號(hào)有很多，這些干擾信號(hào)會(huì)和實(shí)際的流量信號(hào)相混合，產(chǎn)生一種十分復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理情況。因此，要提高電磁流量計(jì)對(duì)液體的測(cè)量精確度，就必須對(duì)這些干擾信號(hào)產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析與總結(jié)，以便有針對(duì)性地采取抗干擾措施，電磁流量計(jì)的常見(jiàn)影響因素如下。
1.1正交干擾
電磁流量計(jì)的磁路系統(tǒng)包含有兩個(gè)勵(lì)磁線圈，而導(dǎo)管內(nèi)的液體與傳感器電極及轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)組成了一個(gè)閉合的回路。理論情況下，磁力線應(yīng)與閉合回路相平行，但是由于裝配過(guò)程中的誤差，導(dǎo)致磁力線不可能完全平行于這一閉合回路，出現(xiàn)部分磁力線成一定角度穿過(guò)回路的現(xiàn)象，這引起了即使沒(méi)有液體流動(dòng)的情況下，傳感器的電極上也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，就形成了正交干擾的基本形式。
當(dāng)磁力線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，由于傳感器電極的作用，在磁場(chǎng)發(fā)生轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，兩個(gè)電極所形成的閉合回路會(huì)產(chǎn)生相反的感應(yīng)電壓，當(dāng)磁場(chǎng)再次發(fā)生變化時(shí)，傳感器的電磁回路又會(huì)再次產(chǎn)生相反的感應(yīng)電壓。由于磁力線圈磁場(chǎng)的變化總是由一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)向另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，再由此狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓲顟B(tài)，因此，所引起的電極反向感應(yīng)電壓也具有相似的特質(zhì)，說(shuō)明正交干擾的產(chǎn)生只與磁力線圈的磁場(chǎng)變化有關(guān)，與實(shí)際被測(cè)的液體流量無(wú)關(guān)。因此，磁力線圈的勵(lì)磁頻率是正交干擾強(qiáng)弱的主要影響因素。
1.2同相干擾
在電磁流量傳感器中，部分主磁通會(huì)在流體內(nèi)部形成正交干擾的閉合渦電流，由于交變電流的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)交變磁場(chǎng)，而引起與之正交相連的二次磁通產(chǎn)生，同時(shí)因二次磁通的影響，又會(huì)引起與二次磁通正交相連的渦電流產(chǎn)生，這就是同向干擾產(chǎn)生的主要原因。
下式是由正交干擾公式經(jīng)過(guò)微分得到的同向干擾公式，通過(guò)公示可知，同相干擾與流量信號(hào)相位相同，大小與流量無(wú)關(guān)，因此很難將同向干擾產(chǎn)生的信號(hào)與流量信號(hào)進(jìn)行分離，只能通過(guò)減少磁路系統(tǒng)的勵(lì)磁頻率來(lái)降低同向干擾信號(hào)的影響。
er=ω2Bmsinωt=（2πf）2Bmsinωt
式中：er為同相干擾電壓；f為為勵(lì)磁頻率；ω和t為常量。
1.3串模干擾與共模干擾
串模干擾是在單端信號(hào)輸入的同時(shí)，還有多種干擾信號(hào)與其疊加在一起成為前置放大器的輸入信號(hào)。若干擾信號(hào)過(guò)大，容易導(dǎo)致放大器飽和而無(wú)法正常工作。當(dāng)設(shè)備存在漏磁問(wèn)題時(shí)，也會(huì)在周?chē)纬珊軓?qiáng)的交變磁場(chǎng)，從而會(huì)引起串模干擾的形成。為了降低串模干擾產(chǎn)生的影響，現(xiàn)階段的流量傳感器通常將“零阻值”的被測(cè)流體作為轉(zhuǎn)換放大器的接地端，而傳感器的兩個(gè)電極作為放大器的輸入端，這就很好的抑制了幅度相等和極性相同的串模干擾。 共模干擾主要是由于靜電干擾引起的，一般情況下，共模干擾不會(huì)直接影響測(cè)量的結(jié)果，但是若轉(zhuǎn)換放大器的輸入?yún)?shù)存在不對(duì)稱(chēng)問(wèn)題時(shí)，共模干擾就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榇８蓴_來(lái)影響最終的測(cè)量結(jié)果，將電解質(zhì)與金屬材料圈和電極進(jìn)行屏蔽能夠有效地降低共模干擾的影響。
1.4直流干擾
在被測(cè)液體與電極和接液部件接觸過(guò)程中，電解質(zhì)中的正負(fù)離子會(huì)分別作定向運(yùn)動(dòng)，這會(huì)使被測(cè)液體在電極和接液部件之間形成電位差，通常將這種現(xiàn)象稱(chēng)為極化現(xiàn)象。理論上來(lái)說(shuō)，兩電極A和B對(duì)接液部件的電位e1、e2大小相等、方向相反，此時(shí)兩電極的電位差等于零。但是，若兩電極的材質(zhì)或表面狀態(tài)存在差異，此時(shí)A、B電極之間的電位差就不為零，這就形成了極化電壓，極化電壓與共模狀態(tài)的電壓e3一起疊加在流量信號(hào)中，被輸入轉(zhuǎn)換器的差動(dòng)放大器。當(dāng)極化電壓過(guò)大，則會(huì)對(duì)差動(dòng)放大器的輸入端造成較大影響，導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法放大或流量信號(hào)的輸出波動(dòng)過(guò)大，從而降低了電磁流量計(jì)的測(cè)量精度。
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