影响BURKERT流量计精度的因素产生机理及对策分析

发布时间：2022/4/15

BURKERT流量计中流量信号和干扰信号同时出现且相互存在，因此在进行检测的过程中需要将干扰信号排除才能提取到更为准确的流量信号，以进行精度更高的电磁流量计算。

经过反复的试验后发现，BURKERT流量计在工作过程中会受到来自多方的干扰，主要有三种:（1）流动电化学所产生的干扰噪声；（2）电磁耦合过程中所产生的静电感应；（3）电源所产生的干扰噪声[41]。各种干扰成分充斥在流量信号的边边角角，因此传感器测出的电压信号中包含了较多的噪声，此部分噪声的电压信号可以表示为下述式子 2.6：

部分噪声的电压信号

一、各种干扰产生机理及对策分析

1.正交干扰

从上图 2.5 中可以观察到两个电极、励磁线圈、转换器内阻之间形成了一个闭合回路，将此回路称之为初级绕组，从理论上进行分析，磁力线 B 应当平行于励磁线圈所产生的磁感应线，但在实际的应用过程中由于工艺差异，因此无法达到状态，会产生磁力线穿过励磁线圈磁感应线的情况，此时将会产生相应的感应电动势，将此部分感应电动势称为变压器效应。电流经过励磁线圈时其稳态会发生阶段性的改变，电磁感应充斥在电磁流量计工作的

所有流程中，因此流经励磁线圈的电流稳态在转变时需要经过一个较长的过程。

变压器效应示意图

2.同相干扰

电场和磁场可以通过电磁感应进行及时转换。流体在磁场中流动时将会不断切割磁感应线，此时便会形成闭合的正交干扰涡电流，除此之外还会形成二次磁通，此时二次磁通在流体内部又会形成另一个闭合的正交干扰涡电流。

3.串模干扰

BURKERT流量计中的传感器通常使用单端信号的传输方式，采用两个测量电极进行信号的传输，从一个电极传输到另一个电极，此种传输方式在进行信号传输的过程中会将多种干扰信号进行叠加后传输，此时会出现两种情况，一种是多种信号进行叠加导致前置放大器的工作进行饱和状态而无法正常过程，另一种情况是在进行信号提取的过程中需要更多的时间进行干扰排除。

当代电磁流量计中传感器更换了信号传输方式，利用差动方式进行信号传输，将被测流体作为一个信号传输端，而将两个电极作为另一个信号传输端，此种传输方式能够有效的抑制电磁回路中所产生的串模干扰情况。

4.共模干扰

所谓的共模干扰主要是由于转换器前端的放大器上同时出现同样的干扰所造成。共模干扰在正常情况下对测量结果不会造成的影响，但若是出现转换器前端放大器中的参数不对等情况时，则会由共模干扰转变成为串模干扰，此时将会对测量结果造成较大的影响。

引起共模干扰主要的原因是静电干扰，因此可以通过屏蔽静电干扰的方式来有效的降低共模干扰对电磁传感器造成的影响。

5.直流干扰

直流干扰主要来源于BURKERT流量计工作时出现的电化学噪声。当电解质和接液部件一旦接触，电解质中的正负离子将会即刻出现定向运动，即使没有通电，电解质中的正负离子会产生一个定向运动，此时在电解液中会形成一个的电位差，出现的此种现象被称为极化现象。

二、励磁技术对精度的影响

励磁电流的工作过程中将会产生对应的磁场，此时便会产生相应的感应电动势，为了能更的对电磁流量计进行计算，需要选择更合适的励磁方式[35]。励磁技术经过了一个漫长的历程，其中如直流励磁、低频矩形波励磁、双频矩形波励磁等。

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