电磁流量计中涡旋电场分布的仿真分析

电磁流量计励磁过程中产生的涡旋电场能有效地克服浆液噪声干扰，对于电磁流量计中涡旋电场的基础理论研究变得日益重要。首先通过麦克斯韦方程与磁场元叠加的方法得出了涡旋电场的解析式及涡旋电场的三个分布特性。通过COMSOL对电磁流量计中的涡旋电场进行仿真，仿真结果表明，电磁流量计管道内的涡旋电场具有轴对称性，电场方向垂直于电极表面，且涡旋电场峰值位于电极附近。     

基于相关算法的电磁流量计抗噪性能研究

针对电磁流量计在低速测量时,信号被噪声淹没不能准确测量的问题,引入了相关检测算法.本文介绍了相关检测算法进行流量测量的基本原理,通过在电磁流量计测量中引入相关检测算法,滤掉了噪声干扰,提高了信号的信噪比,使电磁流量计在低速或者在低信噪比的情况下测量时,性能有较大改善,精度可达0.5%左右.在低流速时能够稳定的显示数据.     

小波变换在电磁流量信号处理中的应用

为有效抑制电磁流量计测量过程中产生的干扰,提高测量的精确度和稳定性,提出了基于Haar小波的软件滤波方法。该方法基于小波消噪原理,对强噪声干扰下的电磁流量信号进行了分析,并应用Matlab中的小波工具箱对所提出的Haar小波滤波方法进行了仿真研究。试验结果表明,这种方法能较好地抑制电磁流量信号中的各种噪声干扰,从而提高电磁流量计的测量精度。     

浆液型电磁流量计在水煤浆测量中的关键问题研究和应用

电磁流量计在水煤浆这类固液两相流的测量中应用广泛。但是,煤浆泵的脉动流量、泵出口压力、煤浆颗粒、传感器极化电压都会导致电磁流量计的测量结果产生波动,增加测量结果的不确定性。本文从影响水煤浆测量的主要因素出发,探讨了如何在安装和生产工艺上减少流量波动、降低干扰。为了得到稳定可靠的流量数据用于控制,需要选取合适的浆液型电磁流量计。根据水煤浆现场反馈数据,重庆川仪自动化股份有限公司生产的浆液型电磁流量计测量结果波动率和动态响应时间均小于相同规格的国外电磁流量计,具有较好的测量稳定性和动态响应速度。因此,本文对重庆川仪自动化股份有限公司生产的电磁流量计的励磁控制方案、信号处理方法和系统研制进行了分析和介绍,并给出了该表和日本东芝表同时测量纸浆浆液、水煤浆的实验结果,再次证明了其可靠性和有效性。     

基于Walsh变换的谐波分析浆液型电磁流量计信号处理方法

针对浆液型电磁流量计的矩形波励磁技术,提出一种更加符合矩形波特点的Walsh变换法。对基于Walsh变换的谐波分析方法进行实验验证其可行性和实际效果。实验表明在不提升励磁频率的前提下,该谐波分析方法可以一定程度克服浆液噪声引起的流量信号波动。从而为浆液型电磁流量计的谐波分析方法提供了一种新的思路和理论依据。     

电磁流量转换器的设计

电磁流量计是一种基于法拉第电磁感应定律的速度式流量测量仪表,作为流量测量的一种主要测量仪表,广泛应用于工业、农业、市政等领域用于流体计量。电磁流量转换器是电磁流量计的核心部件,决定电磁流量计的性能指标。针对电磁转换器捡拾信号弱小、噪声干扰大、信号易被噪声淹没等问题,设计了基于三值梯形励磁技术及信号处理的方法,设计了相应硬件电路,包括电源电路、信号提取、信号处理、滤波及励磁驱动电路,给出相应软件设计流程。通过对电磁转换器进行质量法实流检定,实验结果表明精度可达±0.2%,达到了设计要求。     

核电厂仪控系统电磁流量计集成控制柜改造

针对用于核电厂核取样系统流量测量的涡轮流量计在运行过程中故障频发的问题,进行了流量计换型改造,以电磁流量计替代涡轮流量计进行核取样介质流量测量。首先,对电磁流量计测量原理和基本组成进行了阐述,介绍了在换型改造期间集成控制柜中电磁流量计流量显示异常的现状,并采用示波器对电磁流量计励磁信号和电极信号进行了测试分析,确定了励磁正常但电极信号受到较大干扰的问题。然后,对电极信号干扰源作了较为全面的排查分析及逐一验证,进而提出集成控制柜的整体改造方案,并对改造后的集成控制柜进行了低电导率介质情况下的流量测量准确度测试。测试结果表明,该设计满足现场测量要求。改造后的集成控制柜已在核电厂机组稳定运行,改造效果较好,可为相关行业类似控制柜的设计提供参考。     

管道中涡轮流量计流动噪声的测量分析

涡轮流量计是测量管道中流体流量的常用仪器,但其测量过程中会产生附加噪声,影响管道系统中流体机械流动噪声的测量研究。在离心泵流动噪声试验系统上对涡轮流量计测量过程中产生的附加噪声进行了测量分析,搞清了其声学特性及其对流体机械流动噪声测量的影响,提出了在流体机械流动噪声测量过程中消除涡轮流量计流动噪声的方法。     

抗干扰技术在智能电磁流量计中的应用

讨论了低频励磁环境下，电磁流量计中噪声产生的物理机理和存在形式，分析了噪声对流量测量的影响。针对以MSP430单片机和模数转换器AD7714为主要硬件的智能电磁流量计，综合应用了软件和硬件抗干扰技术，有效增强了测量的精确性。同时引入微处理器抗干扰技术，进一步提高了电磁流量计运行的稳定性，并拓展了电磁流量计的应用范围，开拓了更广阔的市场。     

智能流量计数据采集方法研究与应用

智能电磁流量计在油田聚合物注入站使用较为广泛,根据电磁流量计的信号传输特点、数据通信原理及其在注聚站中应用情况.对流量计在工作时使用的几种常见信号采集方式与数据通信方法的优缺点进行分析和阐述.重点探讨了基于Modbus协议,采用RS485通信的流量信号采集过程,以及如何与PLC系统建立网络通信,实现流量数据的精准传输与...     

选矿厂铁磁性浆液流量测量技术研究

通过电磁流量计测量选矿铁磁性浆液流量来研究测量可靠性问题,分析问题产生的原因和影响程度,并提出解决办法。     

电磁流量计自适应极化噪声抵消系统研究

电磁流量计是一种应用广泛的测量导电液体体积流量的仪表。测量时,金属电极与电解质会发生电化学反应,产生极化噪声。极化噪声幅值远高于流量信号幅值,使电极输出信号信噪比较低;极化噪声存在漂移的现象,会影响电磁流量计变送器的信号调理工作,限制电路的放大倍数,增加ADC采样位数、电路成本、功耗等。对此,提出了一种基于前馈控制的自适应极化噪声抵消方案,设计了相应的信号调理电路,通过硬件电路实时提取和抵消极化噪声,极大地提高了电极输出信号信噪比。通过试验,验证了该方案不但能有效滤除极化噪声,而且能提高信号调理电路的放大倍数、减少ADC的采样位数、减少电路的成本和功耗。     

电磁流量计应用中的信号基准与直流噪声

电磁流量计的流量信号是以流体为基准的。正确拾取基准电位，关系到流量计能否稳定、可靠、准确地进行流量测量，电解质流体与金属管道和测量电极存在电化学作用，总会有直流极化电压在其上产生。分析了直流极化电压作为噪声，影响信号基准电位的原因，试图为使用提供解决直流极化电压引起漂移问题的办法。     

涡轮测频流量计算法优化设计

涡轮流量计叶片的制造公差将导致输出信号频率波动,因而传统的测周法噪声较大。提出一种涡轮流量测量算法,通过滚动采集涡轮流量计循环周期内多个连续脉冲信号的脉冲群周期,每采集到一个新的脉冲就计算一次当前脉冲群的平均周期和频率,再利用流量-频率对应关系得到当前流量。该方法能够解决现有技术中涡轮流量计信号测量的实时性与精确性之间的矛盾。     

涡街信号处理中基于FFT幅值区间约束的自适应滤波算法

在对涡街流量计的信号进行处理时,一般着重研究如何滤除干扰信号,对有效的涡街信号进行统计分析。但当现场环境恶劣时,信噪比很小,噪声的强度甚至超过有效信号,很难区分其是否为噪声,从而无法对其进行有效过滤。通过对涡街信号特点的研究,分析FFT在涡街信号处理中的可行性,提出FFT幅值区间约束的概念,对中低频涡街信号频率进行估计,并用该估计频率设计自适应滤波器进行信号处理。实验结果表明,该方法可得出很好的测量精度,并且有很强的抗噪声能力。     

电磁流量计发展及趋势

电磁流量计具有结构简单、宽量程、耐腐蚀等优点,被广泛应用于石油及城市排污等脏污流体环境中。电磁流量计的精度关系到计量的准确性。以电磁流量计的发展历史为线索,分析了电磁流量计的四个发展方向,即电磁流量计的结构、电磁流量计的励磁方式、电磁流量计的信号处理方式、电磁流量计的智能化。从这四个方向对电磁流量计的技术进行了详细说明,介绍了每种技术的大致趋势并列举了近年来该方向所产生的最新技术,阐述了当前流量计技术发展的现状以及未来的发展方向。在分析新兴技术的基础上,总结出电磁流量计未来的发展趋势。在智能化技术不断发展和完善的新时期,未来电磁流量计仍以励磁优化、信号处理技术为主,同时又不断改变电磁流量计的结构,以适应越来越复杂的测量环境和满足测量要求个性化的趋势。     

电磁流量计测量中的气泡噪声及其处理方法

电磁流量计在高温导电液体测量时,经常出现"气泡噪声"现象.对其原因进行研究后提出流量计的合理选型以及仪表的规范安装是防止、避免这种气泡噪声产生的最根本办法.介绍厂出现气泡噪声引起流量测量误报警的故障处理方法,如加大仪表阻尼时间、采用"变化率限制"和"不敏感时间"合理选择的智能化噪声处理技术.同时,给出了模拟这种噪声信号的方法,并验证了故障处理方法的可行性.     

强噪声背景下识别高频弱信号的方法研究

从理论上分析了噪声通过双稳系统其能量向低频区域集中的频谱特性,根据绝热近似理论,得出只有在噪声能量集中的低频区域才能产生随机共振主谱峰的结论。本文利用计算机仿真,基于Runge-Kutta算法,分析了绝热近似随机共振(SR)技术从强噪声中识别高频弱信号的新方法。     

基于电压电流微分的新型瞬态电磁流量变送器

为了降低电磁流量计的励磁功耗、减少发热、延长其使用寿命,采用瞬态励磁方案,研制了新型瞬态电磁流量变送器。通过研究励磁电流瞬态过程的信号模型,提出基于电压电流微分的瞬态测量方法,以消除时间对信号电压的影响,确定电压电流微分比值与流量之间的关系。以数字信号处理器(DSP)芯片为核心,研制新型瞬态电磁流量变送器的硬件系统,采集瞬态时的励磁电流和信号电压数据,以验证提出的处理方法;研制变送器软件,实时实现瞬态测量方法,进行水流量标定和功耗测试试验。水流量标定和功耗测试试验表明,基于瞬态测量原理的电磁流量变送器的测量准确度达到0. 5%,励磁功耗是普通电磁流量计的1/1 200,在满足测量精度的同时有效降低了励磁功耗。     

多电极电磁流量计转换器设计

基于权函数理论设计出一种新颖的多电极电磁流量计,其转换器部分采用VM1微处理器作为处理核心,实现控制磁路系统、信号采集、数据重构以及显示和调节控制等功能。该设计通过测量流场边界处的感应电压,进而重构速度分布并实时显示。实验证明:该种电磁流量计具有较高的测量精度,并提供可靠的速度重构结果。