影響B(tài)URKERT流量計(jì)精度的因素產(chǎn)生機(jī)理及對(duì)策分析

    影響B(tài)URKERT流量計(jì)精度的因素產(chǎn)生機(jī)理及對(duì)策分析

    BURKERT流量計(jì)中流量信號(hào)和干擾信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)且相互存在，因此在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中需要將干擾信號(hào)排除才能提取到更為準(zhǔn)確的流量信號(hào)，以進(jìn)行精度更高的電磁流量計(jì)算。

    經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，BURKERT流量計(jì)在工作過(guò)程中會(huì)受到來(lái)自多方的干擾，主要有三種:（1）流動(dòng)電化學(xué)所產(chǎn)生的干擾噪聲；（2）電磁耦合過(guò)程中所產(chǎn)生的靜電感應(yīng)；（3）電源所產(chǎn)生的干擾噪聲[41]。各種干擾成分充斥在流量信號(hào)的邊邊角角，因此傳感器測(cè)出的電壓信號(hào)中包含了較多的噪聲，此部分噪聲的電壓信號(hào)可以表示為下述式子 2.6：

    部分噪聲的電壓 信號(hào)

    一、各種干擾產(chǎn)生機(jī)理及對(duì)策分析

    1.正交干擾

    從上圖 2.5 中可以觀察到兩個(gè)電極、勵(lì)磁線圈、轉(zhuǎn)換器內(nèi)阻之間形成了一個(gè)閉合回路，將此回路稱(chēng)之為初級(jí)繞組，從理論上進(jìn)行分析，磁力線 B 應(yīng)當(dāng)平行于勵(lì)磁線圈所產(chǎn)生的磁感應(yīng)線，但在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中由于工藝差異，因此無(wú)法達(dá)到狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生磁力線穿過(guò)勵(lì)磁線圈磁感應(yīng)線的情況，此時(shí)將會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，將此部分感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為變壓器效應(yīng)。電流經(jīng)過(guò)勵(lì)磁線圈時(shí)其穩(wěn)態(tài)會(huì)發(fā)生階段性的改變，電磁感應(yīng)充斥在電磁流量計(jì)工作的

    所有流程中，因此流經(jīng)勵(lì)磁線圈的電流穩(wěn)態(tài)在轉(zhuǎn)變時(shí)需要經(jīng)過(guò)一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程。

    變壓器效應(yīng)示意圖

    2.同相干擾

    電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以通過(guò)電磁感應(yīng)進(jìn)行及時(shí)轉(zhuǎn)換。流體在磁場(chǎng)中流動(dòng)時(shí)將會(huì)不斷切割磁感應(yīng)線，此時(shí)便會(huì)形成閉合的正交干擾渦電流，除此之外還會(huì)形成二次磁通，此時(shí)二次磁通在流體內(nèi)部又會(huì)形成另一個(gè)閉合的正交干擾渦電流。

    3.串模干擾

    BURKERT流量計(jì)中的傳感器通常使用單端信號(hào)的傳輸方式，采用兩個(gè)測(cè)量電極進(jìn)行信號(hào)的傳輸，從一個(gè)電極傳輸?shù)搅硪粋€(gè)電極，此種傳輸方式在進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)將多種干擾信號(hào)進(jìn)行疊加后傳輸，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩種情況，一種是多種信號(hào)進(jìn)行疊加導(dǎo)致前置放大器的工作進(jìn)行飽和狀態(tài)而無(wú)法正常過(guò)程，另一種情況是在進(jìn)行信號(hào)提取的過(guò)程中需要更多的時(shí)間進(jìn)行干擾排除。

    當(dāng)代電磁流量計(jì)中傳感器更換了信號(hào)傳輸方式，利用差動(dòng)方式進(jìn)行信號(hào)傳輸，將被測(cè)流體作為一個(gè)信號(hào)傳輸端，而將兩個(gè)電極作為另一個(gè)信號(hào)傳輸端，此種傳輸方式能夠有效的抑制電磁回路中所產(chǎn)生的串模干擾情況。

    4.共模干擾

    所謂的共模干擾主要是由于轉(zhuǎn)換器前端的放大器上同時(shí)出現(xiàn)同樣的干擾所造成。共模干擾在正常情況下對(duì)測(cè)量結(jié)果不會(huì)造成的影響，但若是出現(xiàn)轉(zhuǎn)換器前端放大器中的參數(shù)不對(duì)等情況時(shí)，則會(huì)由共模干擾轉(zhuǎn)變成為串模干擾，此時(shí)將會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成較大的影響。

    引起共模干擾主要的原因是靜電干擾，因此可以通過(guò)屏蔽靜電干擾的方式來(lái)有效的降低共模干擾對(duì)電磁傳感器造成的影響。

    5.直流干擾

    直流干擾主要來(lái)源于BURKERT流量計(jì)工作時(shí)出現(xiàn)的電化學(xué)噪聲。當(dāng)電解質(zhì)和接液部件一旦接觸，電解質(zhì)中的正負(fù)離子將會(huì)即刻出現(xiàn)定向運(yùn)動(dòng)，即使沒(méi)有通電，電解質(zhì)中的正負(fù)離子會(huì)產(chǎn)生一個(gè)定向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)在電解液中會(huì)形成一個(gè)的電位差，出現(xiàn)的此種現(xiàn)象被稱(chēng)為極化現(xiàn)象。

    二、勵(lì)磁技術(shù)對(duì)精度的影響

    勵(lì)磁電流的工作過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)，此時(shí)便會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，為了能更的對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行計(jì)算，需要選擇更合適的勵(lì)磁方式[35]。 勵(lì)磁技術(shù)經(jīng)過(guò)了一個(gè)漫長(zhǎng)的歷程，其中如直流勵(lì)磁、低頻矩形波勵(lì)磁、雙頻矩形波勵(lì)磁等。