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解决磁翻柱液位计信号衰竭的问题

人气:261 发表时间:2021-03-09

 磁翻柱液位计的原理是法拉第电磁感应定律,用于测量封闭管道中的导电液体和浆液中的流量。其传感器主要组成部分是:测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体。了解磁翻柱液位计的人都知道,低频矩形励磁具有能够克服直流励磁存在极化电压大的优点,又有避免交流励磁存在电磁感应干扰引起正交干扰和同相干扰的优点,是兼顾直流励磁和交流励磁两者优点的一种励磁方式。在理论上,它使工频干扰、励磁相位干扰、电极极化以及零点漂移等干扰有了可克服的途径。但在实际中,由于电磁感应、静电效应以及电化学反应等原因,电极输出的电压不仅仅是与流体流速成比例的感应电动势,也包含了各种干扰成分在内。因此,须在后续的信号放大处理部分予以去除。


    在实际的磁翻柱液位计运行中,正交干扰和同相干扰是由于励磁磁场的突变引起的,是交变励磁的磁翻柱液位计的必要干扰,如果在测量时保持磁场不变化,则此两项干扰为零。共模干扰和串模干扰主要是由于磁翻柱液位计附近的电磁干扰和静电干扰产生的,可以通过电磁屏蔽和良好的接地加以控制,并通过后接一个具有高分贝共模控制比(CMRR)的差分放大器予以基奉去除。


    另外,磁翻柱液位计是用来测量各类流体的仪表.必然将被使用在工业检测控制生产中,此时,流量计周围充满自身产生的或其他工业设备辐射过来的工频干扰信号,使得***终的流量信号上将叠加工频信号。


     针对工频干扰,选择励磁周期(信号周期)是工频信号的整数倍,那么在每个周期信号中必有两个点受到的工频干扰近似。此时,两点信号幅值相减可以去除工频串模干扰。在确定励磁周期为工频周期的整数倍后,插入式磁翻柱液位计的信号处理将需要解决以下两个方面:


    现代智能化仪表都追求高动态响应速度,这就需要励磁周期须足够小(***小为工频周期)。但是过高的励磁频率将使零点漂移不稳定,加大了对信号处理的难度。所以在磁翻柱液位计的信号处理中须在响应速度和信号稳定性方法之间综合考虑。


    在实际的流量信号中,微伏级和eo(***大达到几百毫伏)相差很大,差不多将近千倍以上。此时如果用放大器直接对信号进行放大计算,则由于%的存在而使放大器输出饱和,无法准确测得值。所以在信号处理中须在尽量去除eo的影响的前提下有效的放大值。


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