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電磁流量計(jì)的流體噪聲成因解析News

電磁流量計(jì)的流體噪聲成因解析

更新時(shí)間:2021-08-18 點(diǎn)擊次數(shù):1706次
   電磁流量計(jì)在應(yīng)用中除了受周圍環(huán)境條件,電磁場(chǎng)、靜電場(chǎng)等因素產(chǎn)生的噪聲影響外,被測(cè)介質(zhì)的流體噪聲也是非常重要的影響因素。流體噪聲是一種直流極化電壓,在低頻矩形波勵(lì)磁方式中尤為突出,常有漿液噪聲、流動(dòng)噪聲和流速噪聲。
  電磁流量計(jì)出現(xiàn)流體噪聲的原因如下:
  1.不銹鋼電極的耐腐蝕是在其表面具有一個(gè)極薄的鈍化層,使得電化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。流體中的固體物撞擊電極,使得電極表面鈍化層被破壞,失掉電化學(xué)平衡。而金屬材料與流體介質(zhì)接觸具有重新恢復(fù)生成表面鈍化層保持電化學(xué)平衡的能力。在達(dá)到點(diǎn)化學(xué)平衡期間,金屬和流體中的游離離子在信號(hào)電場(chǎng)作用下不斷進(jìn)行著電化學(xué)反應(yīng)。固體顆粒撞擊電極,不斷破壞保護(hù)的鈍化層;電化學(xué)反應(yīng)又反復(fù)生成鈍化層,于是形成了電極間的電位不斷大幅地度變化,這種變化的電位造成流量信號(hào)中的流體噪聲。這種情況也即電磁流量計(jì)中通常講的漿液噪聲。理論和實(shí)踐表明,影響電化學(xué)反應(yīng)信號(hào)電場(chǎng)變化的頻率升高,可使流體噪聲幅度迅速下降,這就是高頻勵(lì)磁和雙頻勵(lì)磁可以解決漿液測(cè)量的原因。
  2.流體摩擦襯里和電極,流體中發(fā)生的正、負(fù)離子從電解質(zhì)流體中分離。襯里和電極表面越粗糙,游離的離子濃度就越高。受電極信號(hào)電場(chǎng)的作用,一部分離子會(huì)向電極移動(dòng),形成噪聲電壓,這種噪聲被稱為流動(dòng)噪聲。流動(dòng)噪聲在低電導(dǎo)率測(cè)量時(shí)表現(xiàn)比較突出。流動(dòng)噪聲與外電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān),高流速時(shí)感應(yīng)信號(hào)越大,噪聲幅度也越大,輸出就會(huì)很不穩(wěn)定。
  3.流體電導(dǎo)率和pH值的急劇變化也會(huì)形成流動(dòng)噪聲,不同介質(zhì)在不均勻混合時(shí),流體中容易分離出正、負(fù)離子,受電極信號(hào)電場(chǎng)的作用,一部分離子會(huì)向電極移動(dòng),形成了流動(dòng)噪聲電壓,造成輸出的不穩(wěn)定。
  4.由于高流速流動(dòng)流體靠近襯里和電磁流量計(jì)電極部位的層流邊界層厚度變得很薄,襯里和電極的粗糙度高度突破了流速層流邊界層的厚度,流體撞擊這部分粗糙度高度,發(fā)生流速發(fā)散和突變。有一部分與測(cè)量管中心軸方向相同(或相反)的流速分量,受信號(hào)權(quán)重函數(shù)的作用,對(duì)電極信號(hào)產(chǎn)生了很大影響,形成了大的正誤差,這就是流速噪聲。
  可見(jiàn)流體噪聲中的流動(dòng)噪聲和流速噪聲與測(cè)量管的襯里和電極表面粗糙度直接有關(guān),極化電壓產(chǎn)生的漿液噪聲與電極表面粗糙度也有很大關(guān)系。
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