耐酸碱污水流量计励磁结构优化设计的实验结果分析

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耐酸碱污水流量计励磁结构优化设计的实验结果分析

耐酸碱污水流量计的生产厂家是一种根据电磁感应定律测量导电液体流量的仪器，可以解决其他流量计不容易解决的问题，如测量污浊流量和腐蚀性流量。由于小口径耐酸碱污水流量计厂家的传感器产生的信号很小，对工作环境要求很高，比如温度变化。

励磁方式决定了耐酸碱污水流量计厂家的抗干扰能力和零点的稳定性。耐酸碱污水流量计生产厂家的发展历史与激发方式的演变密切相关。不同的激发方式代表了不同时代的特征和技术进步。近几十年来，耐酸碱污水流量计生产厂家的关键技术——励磁技术也经历了六个步骤：DC励磁(包括永磁励磁)、工频正弦波励磁、低频矩形波励磁、低频三元矩形波励磁、高频矩形波励磁、可编程脉宽矩形波励磁和双频矩形波励磁

特别是电磁干扰信号与有用信号混合，不仅成分复杂，有时还比流量信号大。如何抑制和消除这些干扰，提高信噪比，已成为生产厂家开发和使用耐酸碱污水流量计的重要技术关键之一。

激励方式的选择直接影响传感器内部激励线圈产生的磁场，进而影响传感器输出的感应电动势信号和仪器的测量精度。本文在总结现有激励方法和前人工作的基础上，采用双频三值激励法来提高信噪比、零稳定度和测量精度。

1倍频3值激励法的设计

一些国产产品经过一年左右的现场运行，仪器的测量误差会大大超过规定值。通过现场技术人员和专家分析，得出原因是没有很好的考虑励磁电路的励磁方式和励磁功耗，导致温度不稳定。国际上一般采用矩形波激励，如图1所示。

恒流源会出现较大的压降，增加功耗。在一些防爆、耐酸碱的电池供电的污水流量计制造商中

路上会有问题。通过改善波形可以降低激励功耗。

为了准确测量液固两相导电流体和低导电流体的流量，进一步降低激励功耗，进一步实现小型和轻型传感器的集成，必须采用更高频率的矩形波激励，牺牲耐酸碱污水流量计厂家的零稳定度。为了降低激励功率，使用图2所示的波形进行激励。

其中： R为励磁线圈的等效电阻。

对比等式(1)和等式(2)，我们可以看到一个bP P，即间歇波形中的功耗很小。因此，适当选择1t、2t、3t和t可以有效降低励磁功耗，从而解决电路中励磁电流引起的温度不稳定问题。在一个周期内，非激发时间等于激发时间。正激励、负激励和两个非激励部分等于四分之一周期，两个非激励部分在正激励和负激励之间间隔，即

这样功率减半，长期运行提高了励磁线圈的温度稳定性。如图2所示，1t和32t是非励磁部分，即励磁电流为零。这部分解决了温度漂移引起的零稳定问题。

为了解决零稳定和抗干扰能力之间的突出矛盾，最佳方案是采用双频三元矩形波激励的方法，使耐酸碱污水流量计的厂家具有三元激励零稳定好的特点，进一步降低激励功耗。高频矩形波激发可以降低泥浆干扰的幅度

双激就是交叉激。理想情况下，激励电流I 1产生的磁场只影响电极A 1和A 2的电动势，而激励电流I 2产生的磁场只影响C 1和C 2的电动势。为了减少两组线圈对其他电极的影响，双向激励的两组磁力线应形成90度角，如图3所示。

在双频三值激励模式下，当正负方波组交替中未激励段的零值作为信号的零点参考时，对正激励或负激励下的信号进行补偿，即动态消除信号的零点漂移值。在三进制正、负方波群的激励中，三进制值的零激励输出值用来动态补充其他两个值的信号零点。

显然，由于零激励下的信号值不是正激励或负激励下的真实信号零漂移值，所以只能假设它与信号零漂移值有很大的相关性。因此，假设的信号零漂移值可以用于动态相关，以补充真实的信号零漂移值。

3实验结果分析

零点动态相关互补法是微流耐酸碱污水流量计和脉冲流耐酸碱污水流量计制造商采用的信号放大处理方法。其优点是在激励电路的惯性常数下，激励频率可以达到最大值

保持信号放大后的零点稳定性和对流量噪声的不敏感性，使耐酸碱污水流量计的生产厂家具有良好的动态响应性能和零点稳定性能。

励磁电流I 1和I 2相差四分之一周期，这样两个励磁电流的非励磁部分可以避免同时出现，导致该周期内的水流速度数据丢失。如图4所示。水流通过电极A 1和A 2两端的激励电流I 1产生的磁场B 1产生的电动势E 1反映t 1 -t 2和t 3 -t 4时间的水流信息；水流流经励磁电流I 2产生的磁场B 2产生的电动势E 2反映了t 0 -t 1和t 2 -t 3的水流信息，从而将整个周期内水流的流量信息采集到E 1和E 2中，保证了流量计数据的完整性。

本文采用激励法的主要目的是使耐酸碱污水流量计制造商对流量变化反应迅速，零点稳定，对流量噪声不敏感。其原理是利用非励磁部分的零点稳定特性和高频快速响应特性的互补性能，提高励磁耐酸碱污水流量计的厂家性能。图5是本文激励方法的示意图。

这种双频激励方法可以提供一种对流量噪声影响不敏感、在流量波动较小的情况下具有稳定零点的污水流量计。但是在流量连续波动的情况下，这种方法也很难保证稳定的零点，

4结论

本文针对耐酸碱污水流量计生产厂家，提出了一种新的激励方法：双频三值激励法，通过合理的设计，使外界干扰最小化，仪器稳定性最大化，提高了传感器输出信号处理和干扰信号滤波的精度。但本质上是矩形波激发的变体。因此，以上对信号处理方法的分析和讨论具有一定的普遍性。

耐酸碱污水流量计厂家的动态响应和零稳定是一对互相制约的性能要求。不管用什么样的激发

磁性方法之间存在矛盾。本文的设计保证了快速的动态响应，提高了零点的稳定性。同时，零点可以通过DC阻塞和滤波等方法稳定在较高的激励频率。对于节能、防爆和高精度检测的要求，低功耗、大量程的性能追求至关重要。因此，全面提高耐酸碱污水的综合性能指标
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