电磁流量计的干扰产生及其抑制和消除

!##!#$%&$%’%’%’$!#($!$%(!!)!)$)#(!$!!%(&%*&!$&)*#%*)+$,))##,+-.*!!!#!$%&!#’!$#!%&$%&!#(’#!%$’!$%&!#)!*+’++,*-,.*+-,.+/+-,.(##01!1#2!#!$%&!#(##0!!34$!##0!!$%&!#5-,.6(6$(#-,)(#-,.-,.*++(#!*+*!*+*!+-,.*+!-,.*!,,274*2*!#$%#$%#$%&!&’!!(’#$%’!)$!($*()+&!$$,!&)##)-(!$$-&./电磁流量计的干扰产生及其抑制和消除作者：高小朋，杜鸿雁，郑贵堂作者单位：河南省安阳钢铁集团公司焦化厂,安阳,455004刊名：计量技术英文刊名：MEASUREMENTTECHNIQUE年，卷(期)：2007，(3)引用次数：0次参考文献(2条)1.乐嘉谦仪表维修工20052.《冶金工业部工人视听教材》编辑部热工测量与自动调节1991相似文献(10条)1.期刊论文李长奇.张亚先.孙丽梅.刘守宁电磁流量计的电池供电励磁技术-数字技术与应用2009(8)本文介绍了一种电磁流量计,采用电池供电励磁的新技术,包括铁芯铁芯线圈结构、低功耗励磁设计及抗干扰技术.这种新技术拥有电磁流量计高精度的特点,而且自身功耗大约相当于传统电磁流量计的百分之一,克服了电磁流量计励磁功耗大的缺点,适合于电池供电,可以应用在没有外接电源的现场环境中.实验数据也在文中一并给出.2.学位论文徐辰电磁流量计低频三值梯形波励磁方法的研究2005电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律的速度式流量计.目前,国内外厂家普遍采用低频矩形波励磁方式.此种励磁方式克服了直流励磁产生的电极极化效应,以及工频正弦波励磁方式产生的正交干扰影响,因此得到了广泛的应用.但是,由于矩形波励磁方式存在电平突变,使得励磁线圈中的磁场强度变化率dB/dt过高,引入强烈的微分干扰和同相干扰,而且以上两种干扰的幅值和流速无关,导致在小流速测量阶段,传感器输出信号的信噪比明显降低,使得流量计零点稳定性差和测量准确度下降.梯形波励磁方式,使得电平变化趋于平缓,可以明显降低dB/dt,减小微分干扰和同相干扰的影响,而且三值励磁方式,可以通过零值励磁阶段的感应电动势动态补偿零点漂移,进一步提高零点稳定性和测量准确度.本文基于以上的认识,研制了基于低频三值梯形波励磁方式的电磁流量计样机.具体进行了以下工作:(1)通过查阅国内外相关文献,详细介绍了电磁流量计的基本原理、发展历史及现状;(2)研制了采用低频三值梯形波作为励磁方式的基于MSP430单片机的电磁流量计样机,并可根据试验需要而改变励磁波形、频率及采样方式等;(3)对低频三值梯形波励磁方式进行了试验比较,通过与低频三值矩形波励磁方式进行对比试验和三值梯形波励磁方式的不同励磁频率、不同斜边与平台阶段励磁时间比例及与累计流量实验结果的比较分析,验证了三值梯形波励磁方式的优越性.3.期刊论文严义.吴红娉.YANYi.WUHong-ping基于遗传算法的电磁流量计励磁频率优化-杭州电子科技大学学报2006,26(3)分析了励磁频率与测量干扰噪声及被测流体流速之间的关系,指出励磁频率的合理设置能够降低测量误差.为获得当前拾取流量点的最佳励磁频率,提出了结合个体选择新策略的遗传算法,在实流标定时,采用该算法完成电磁流量计在整个流量区间的励磁频率优化.仿真结果和实际检测数据表明,该方法有效地提高了仪表的测量精度.4.会议论文乔旭彤.徐立军.董峰多电极电磁流量计励磁线圈的优化与设计2002采用有限元计算方法,在三维情况下就不同轴向长度线圈所产生的激励磁场的平行程度作分析和比较,提出了判别激励磁场平行程度的指标,并给出可行的线圈激励方式.5.学位论文王刚低频矩形波励磁电磁流量计设计2005电磁流量计作为一种主要的测量仪表，在国内市场增长迅速。由于国内生产厂家以进口关键零部件（转换器）组装为主，产品关键技术由国外大公司控制。所以研究开发国产电磁流量计具有重要意义。论文分析了电磁流量计基本工作原理，研制开发过程中存在关键技术难点和产业化需要解决的问题。在此基础上提出了合理的解决方案，同时实践方案，最终实现电磁流量计的设计。电磁流量计的设计分析了不同种类的电磁流量计的优缺点，最终选择低频矩形波励磁电磁流量计为研究重点。论文分为以下几部分：首先，分析了国内外电磁流量计产品的现状。其次，分析了电磁流量计的工作原理。得出按权重函数分布规律的传感器，在流速非中心轴对称分布时，感应电势仅与平均流速呈正比，而与流速分布无关的结论，从而从原理上解决电磁流量计了高精度测量的问题。第三，分析了电磁流量计设计的主要难点是小信号测量的问题。在实际测量过程当中，感应信号属于微伏级信号，该信号与大地不隔离，容易引入各种干扰。本章着重分析了影响信号测量的主要干扰构成。第四，根据对流量测量问题分析的，深入研究了设计过程中需要解决的主要问题。如内阻分析与测量；励磁频率的选择；稳定信号基准点与抑制共模干扰；串模干扰与工频干扰抑制；流量信号传输与屏蔽；恒流励磁与磁场补偿；流量测量点的选择等。最终选择了合理的解决问题的方法并形成设计方案；最后，根据设计方案施施设计。本章主要介绍了产品设计的系统构成，同时重点阐述了产品设计的关键部分、可靠性、电磁兼容性、仪表校准等几方面的问题。最终设计完成可以用于产业化制造的产品。论文在分析了电磁流量计原理的基础上，设计完成了低频矩形波励磁电磁流量计，为其他种类的电磁流量计的研究奠定了基础。设计完成的产品考虑了可靠性等相关产业化所涉及的问题，设计产品具有实际应用价值。6.期刊论文徐辰.张宏建.周洪亮.胡赤鹰.王俭基于MSP430单片机的电磁流量计设计-工业控制计算机2005,18(6)提出了采用三值梯形波励磁方式的电磁流量计设计.构建了采用MSP430F149单片机的电磁流量计样机.试验表明,三值梯形波励磁方式在小流速阶段,相对误差在-5.26%以内,小于矩形波励磁方式的-7.06%,可以减弱微分干扰,提高测量准确度.文中对系统的软硬件设计作了详细的介绍.7.会议论文李飞.王保良.黄志尧对电磁流量计中干扰问题的讨论2005本文在简要阐述了电磁流量计的几种励磁方式的基础上,分析了低频矩形波励磁技术中常见的干扰及其影响,提出了相应的处理措施,以保证电磁流量计的稳定运行.8.学位论文王俭电磁流量计低频正弦波励磁方法的研究2006电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律的速度式流量计。电磁流量计的励磁方式很多，也各有各的优缺点。目前，国内外厂家普遍采用低频矩形波励磁方式，但正弦波励磁方式也有应用。然而在正弦波励磁方式下，电磁感应产生的微分干扰(又称为变压器效应)，其干扰幅值与频率成正比，相位比流量信号滞后900，而且实际中一般又远远大于流量信号，所以如何克服微分干扰电势的影响是正弦波励磁技术的主要难题。现有的正弦波励磁下的抗干扰技术复杂且并不可靠，难以保证流量计的零点稳定性和精度，这也正是正弦波励磁技术退出主流行列的原因。针对这一情况，为提高正弦波励磁下的抗干扰技术，提高仪表性能，作者采用了新型的信号处理方法，即把线圈内的励磁电流信号与两电极输出的流量信号相乘，所得乘积的直流成分和流量呈正比。采用这样的处理手段，在任何流速下(包括零点)，微分干扰与励磁电流信号相乘后都会被作为交流量滤去，它将不再影响测量结果，这就减小了微分干扰的影响，提高了流量计零点稳定性和测量准确度。本文基于以上的认识，研制了基于低频正弦波的励磁方式的电磁流量计样机。具体进行了以下工作：(1)通过查阅国内外相关文献，详细了解电磁流量计的基本原理、发展历史及现状的基础上提出了正弦波励磁方式下的新型的信号处理方法；(2)把作者设计的信号处理方法在电路上得以实现，研制了采用低频正弦波作为励磁方式的基于MSP430单片机的电磁流量计样机；(3)对低频正弦波励磁方式进行了试验比较，通过低频正弦波励磁方式的不同励磁频率之间和不同采样方式之间的瞬时流量和累计流量的对比，研究并验证了低频正弦波励磁方式的优越性。9.期刊论文谢仕宏.朱晓聪.姜丽波.XIEShi-hong.ZHUXiao-cong.JIANGLi-bo电磁流量计的使用及电磁兼容性分析-工业仪表与自动化装置2008(1)介绍利用面板及智能终端进行电磁流量计参数设置和组态的方法,以及提高电磁流量计的电磁兼容性技术.电磁流量计的干扰源主要包括工频电磁干扰、流体电化学干扰噪声和电源干扰噪声.目前电磁流量计主要采用低频或双频矩形波励磁技术、同步采样技术、输入保护、接地技术等来降低干扰.实际应用表明,这些技术有较好的抗干扰效果.10.期刊论文王亚峰一种改良的矩形波励磁式电磁流量计-工业计量2006,16(5)介绍一种改良的矩形波励磁式电磁流量计,巧妙地利用励磁线的线间电压作为前置处理器的工作电压,如此就不需要引进通用电源的连接线路,可避免外部噪声的侵入,能够高精度检测微小的流量信号,提高了测量精度和稳定性,还降低了制作成本.本文链接：下载时间：2010年4月27日