電磁流量計(jì)在信號(hào)調(diào)理過程中會(huì)出現(xiàn)信號(hào)失真、信號(hào)被放大的問題，并且儀表測(cè)量誤差也會(huì)隨運(yùn)行時(shí)間的增加而變大，為了解決這些問題，本文提出了電磁流量計(jì)基波平均值的信號(hào)調(diào)理方法和間歇激磁方法，檢定結(jié)果表明***該種方法的有效性。
電磁流量計(jì)是應(yīng)用范圍更為廣泛的導(dǎo)電介質(zhì)(液體)體積流量計(jì)量器具。目前國內(nèi)很多廠家都在生產(chǎn)相應(yīng)的產(chǎn)品，如天津工業(yè)大學(xué)生產(chǎn)的LDZ一體化智能電磁流量計(jì)，上海光華愛而美國儀器有限公司生產(chǎn)的SCAIc電磁流量計(jì)，上海光華儀表廠生產(chǎn)的LDZ***4A電磁流量轉(zhuǎn)換器和LDE型系列電磁流量計(jì)等。這些流量計(jì)在化工，礦冶，鋼鐵，煤炭，水利水工，給排水等工業(yè)流程及污水排放中獲得廣泛應(yīng)用ll]，但科技查新顯示，這些產(chǎn)品在使用時(shí)還存在很多問題:如有的測(cè)量范圍不高于1:20，測(cè)量的高流量?jī)H為0.4化己s，而低于此值的測(cè)量精度很難滿足測(cè)量要求，有的只采用普通電路模塊及信號(hào)調(diào)理技術(shù)，測(cè)量精度僅為，流速范圍僅達(dá)l:40，為0.3***12m/s。國內(nèi)市場(chǎng)中的國外產(chǎn)品主要以Fisher0Rosemount0Endress+Hauser、Yakogawa等國外大公司的產(chǎn)品為主，這此產(chǎn)品雖然在測(cè)量范圍、測(cè)量精度等指標(biāo)上優(yōu)于國內(nèi)產(chǎn)品，但其產(chǎn)品為西文操作方式，難于掌握，且操作復(fù)雜，價(jià)格昂貴，因此很難滿足國內(nèi)市場(chǎng)要求。
針對(duì)這種現(xiàn)狀，我們對(duì)日本、德國、美國及國內(nèi)產(chǎn)品的技術(shù)資料進(jìn)行了深人的研究，分析發(fā)現(xiàn)很多電磁流量計(jì)的信號(hào)處理方法為峰值采樣，電容隔離(或補(bǔ)嘗)雙特性分時(shí)濾波與數(shù)字濾波相結(jié)合的雙重濾波技術(shù)，此種技術(shù)不能很好解決感應(yīng)信號(hào)失真和信號(hào)被放大等問題，另外我們還發(fā)現(xiàn)國內(nèi)有些產(chǎn)品在經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)***年運(yùn)行后，儀表的測(cè)量誤差會(huì)超過規(guī)定值l的多倍，出現(xiàn)嚴(yán)重的不合格的現(xiàn)象；因此扭寸于上述問題我們開展了研究，并提出解決方案，現(xiàn)論述如下。
2基波平均值法信號(hào)調(diào)理
2.1基本工作原理
電磁流量計(jì)的基本框圖如圖1所示。
由法拉第電磁感應(yīng)原理可知，當(dāng)流過測(cè)量導(dǎo)管的導(dǎo)電流體以流速護(hù)作切割磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)(見圖l傳感器部分)，則在對(duì)檢測(cè)電極之間檢測(cè)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E所產(chǎn)生的電壓U與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、液體流量Q之間的關(guān)系為:
當(dāng)激磁電流恒定時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為常值，故U與Q成線性關(guān)系，測(cè)t出電壓值并經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換后，即可得出體積流量l3]。
2.2基波平均值法信號(hào)調(diào)理
上述對(duì)檢測(cè)電極之間檢測(cè)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是毫伏數(shù)量***的弱信號(hào)，并且亞加了多種頻率的噪聲，表示為
如***述，采用電容隔離法來抑制特點(diǎn)漂移的，圖l中所示信號(hào)前里差動(dòng)放大器抑制共模，經(jīng)過電容禍合后經(jīng)交流放 大器放大，于圖4中的與時(shí)刻進(jìn)行采樣保持，經(jīng)直流放大后輸出，其整機(jī)的放大倍數(shù)為k。
這種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)高頻可以起到有效的抑制作用，但我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該電路的抗能力特別差。為此，本文提出一種基波平均值轉(zhuǎn)換的信號(hào)調(diào)理方法，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示.
3間歇激磁
前言中提到，國內(nèi)有的產(chǎn)品在經(jīng)過大約***年的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行以后，儀表的測(cè)t誤差會(huì)大大超過規(guī)定值，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員和***共同分析得出，其原因是又翻教磁電路的激磁方式和激磁功耗沒有很好地綜合考慮，引起溫度不穩(wěn)定造成的。目前，國內(nèi)外一般采用矩形波激磁，如圖3所示，但在恒流源上會(huì)產(chǎn)生較高大的壓降，增加工耗.為此我們采用間歇激磁方祛來降低功耗(見圖4)
上述研究成果已應(yīng)用于我們研發(fā)的智能一體電磁流量計(jì)之中，取得較高理想的效果。檢定結(jié)果如表l所示:
本文提出了基波平均值的轉(zhuǎn)換方法，即采用窄帶濾波的方法提取出信號(hào)的基波分量，并求其平均值，在此過程中還較高好地濾除了信號(hào)中的和噪聲分雖，提高了流量信號(hào)的了卻噪比，有效提高電磁流誣廿t的抗能力。并提出了間歇激磁方法，有效陽氏了激磁功耗，抑制了溫升。使產(chǎn)品在測(cè)t范圍，測(cè)量精度和重復(fù)性等重要指標(biāo)上均取得了顯著提高。但在特點(diǎn)特性動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面還不完善，這可與雙頻激磁聯(lián)合應(yīng)用以提高其性能，此種方法還有侍于進(jìn)甲步研究。
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