電磁流量計中噪聲的產(chǎn)生機理及對策

1.電磁流量計中噪聲的產(chǎn)生機理及對策

電磁流量計工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律,通過測量導(dǎo)電流體在磁場中的感應(yīng)電動勢來推算流體流量。勵磁磁場,感應(yīng)電動勢電極,信號運算放大電路以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器都容易受到工作現(xiàn)場的電場和磁場輻射耦合,因此電磁耦合是流量測量中的主要的干擾方式。其次被測液體的電化學(xué)反應(yīng)和泥漿干擾是流量測量的另一噪聲來源。

1.1微分干擾機理及對策

1.2工頻耦合干擾機理及對策

在電磁流量計工作現(xiàn)場存在大量工頻信號,耦合在勵磁回路、電極、前端放大器的工頻干擾噪聲對流量的準確測量造成極大影響。其中輻射耦合到勵磁回路的工頻輻射磁場(包括其諧波)造成勵磁磁場波動,影響流量測量,當流體流速較小時,工頻干擾信號與有效流量信號在同一數(shù)量級,嚴重影響測量結(jié)果。

流量計正常運行時尖峰脈沖噪聲出現(xiàn)的概率小

流量計正常運行時尖峰脈沖噪聲出現(xiàn)的概率小,被測液體流速不會在短時間內(nèi)變化,基于以上特性,對流量信號進行限幅濾波處理:當前輸入信號相對上周期輸人信號超出噪聲容限范圍,該信號被認為是噪聲信號不進一步計算。滑動平均濾波是處理流量信號經(jīng)常采用的信號處理辦法,可以有效降低采樣誤差;滑動平均濾波函數(shù)的脈沖響應(yīng)時間是受滑動窗口數(shù)控制的,如果能動態(tài)調(diào)整窗口數(shù),那么響應(yīng)速度就會大大提高;在應(yīng)用中使用改進的滑動平均濾波函數(shù),通過響應(yīng)時間控制器控制滑動窗口數(shù),當響應(yīng)時間超過設(shè)定值時將窗口數(shù)設(shè)為1,使輸出信號迅速變化,獲得的很好的動態(tài)性能。

電磁水表的高測量流速可達15m/s

(2)電磁水表的高測量流速可達15m/s，通常電磁水表的流量點Q3選在12.5~13.5m/s流速上。電磁水表的量程范圍參照冷水水表標準，是一種強制執(zhí)行的標準。眾所周知，冷水水表的流量范圍可由Q1(小流量)、Q2(分界流量)、Q3(常用流量)、Q4(大流量)來表述，一般情況下，其流量計量特性可由量程比Q3/Q1(R值)，Q4/Q3=1.25，Q2/Q1=1.6來反映。目前跨國先進廠商的電磁水表，其Q3/Q1可達400。如西門子Ⅱ級DN100電磁水表，Q3=250m3/h(流速為13.48m/s)，Q4=312.5m3/h(流速為16.85m/s)，Q3/Q1=400，R2/Q1=1.6，Q2=1.0m3/h，Q1=0.63m3/h。電磁水表沒有“量程遷移”的概念，它的計量范圍在始動流量QS至大流量Q4之間，選用電磁水表的口徑，主要應(yīng)考慮滿足經(jīng)濟流速。