电磁流量计中的抗干扰技术

为了抑制和排除电磁流量计测量过程中的干扰,提高信噪比,提高测量的精确度和稳定性,讨论了电磁流量计几类干扰噪声产生的物理机理和特征,简要阐述了电磁流量计的几种硬件和软件方面的抗干扰技术.硬件方面设计了高精度低功耗的矩形波激磁电路,并从激磁电路中引出A/D转换器的参考电压,提高了A/D转换结果的抗干扰能力.软件方面主要采用"计算斜率法"和"正负差值法"相结合的方法消除零点漂移.实验表明,这些方法在智能电磁流量计的测量过程中取得了明显的效果.     

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.     

基于示值误差拟合的电磁流量计特征系数计算方法

目前,采用基于绝对误差的拟合方法计算电磁流量计仪表特征系数,会导致电磁流量计在小流速时示值误差较大,降低了准确度等级。为了反映电磁流量计本身固有的准确度等级,提出了基于示值误差的拟合方法计算仪表特征系数,充分考虑小流速点的测量误差,即以示值误差的平方和最小为驱动,使测量流速与标准流速之间的示值误差的平方和为最小。对两台不同口径的电磁流量计进行标定试验,比较两种不同方法计算出的仪表特征系数的测量效果发现,对于相同的标定数据,采用示值误差的拟合方法计算出的仪表特征系数的电磁流量计的测量准确度高于采用绝对误差拟合方法。试验结果表明,采用示值误差的拟合方法计算出的仪表特征系数减小了电磁流量计测量小流速时的示值误差,在电磁流量计的量程下限依然可以保持较高的测量准确度,能真实地反映仪表最佳的准确度等级。     

基于EPA标准的电磁流量计的设计

在分析了电磁流量计的研究现状及其工作原理的基础上,提出了一款基于EPA标准的电磁流量计.该流量计不仅满足了电磁流量测量的相关技术指标,还通过了EPA协议一致性与互可操作性测试.     

第六届国际流量测量学术会议述评 续完

电磁流量计在这方面比较引人注目的是德国科隆公司Hofmann的论文“采用有整流作用的测量导管的电磁流量计”.主要是在电磁流量计的测量导管的形状和材料方面有重要的改进.改进后,采用近似于文丘利管内型曲面形状的测量导管,这样使入口处发生畸变的速度分布通过这种有整流作用的测量导管的整形达到接近于理想的轴对称的速度分布.由于这项改进,可将速度分布畸变对电磁流量计精确度的影响减小2至10倍.另外,测量导管的材料改用Al_2O_3.陶瓷材料.由于采取上述两项改进措施,可将电磁流量计在困难工作条件下的精确度、线性度和稳定性普遍予以提高.精确度可达0.1%至0.2%.研究结果表明:     

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。     

电磁流量计在分流支管中的应用

为解决目前国内电磁流量计无法同时满足高温、高压、耐腐蚀、大通径流量测量的难题,提出了利用小口径电磁流量计,通过测量分流支管中的流体流量,达到替代大口径电磁流量计测量大流量的目的。中还提出了延长电磁流量计使用寿命的措施。     

一种用于多电极电磁流量计的速度重构设计

电磁流量计在工农业及民生领域的流量计量中应用广泛,而电磁流量计的准确度主要依靠自身的测量精度而不易受介质影响.使用8电极电磁流量计,旨在从流量计的多电极电势差角度出发提高精度.基于电磁感应原理与权函数理论,提出一种改进的截面划分方法,通过COMSOL Multiphysics进行仿真,得出电极间的电势差.使用吉洪诺夫正则算法对速度矩阵进行求解,得出速度重构值.仿真与计算结果表明,该设计合理正确,仿真得到的感应电动势在截面处的速度分布符合理论分析,速度的理论值与重构值的误差不高于1.50％,显著提高了电磁流量计测量的鲁棒性与精确性.     

井下电磁流量计的测量环境校正

油田注入剖面测试中应用的电磁流量计测量精度高,有较好的应用效果.但由于套管结垢、腐蚀等因素影响,实际测量通道与标定环境有一定差异,引起测量结果误差,这个系数与测量通道管径变化的平方成正比.本文涉及的电磁流量计与井径一体化仪将井径测量引入电磁流量计剖面测试中,采用新的井径测量原理,仪器尺寸小,可有效校正此误差.     

电磁流量计中的抗干扰技术

为了抑制和排除电磁流量计测量过程中的干扰,提高信噪比,提高测量的精确度和稳定性,讨论了电磁流量计几类干扰噪声产生的物理机理和特征,简要阐述了电磁流量计的几种硬件和软件方面的抗干扰技术。硬件方面设计了高精度低功耗的矩形波激磁电路,并从激磁电路中引出A/D转换器的参考电压,提高了A/D转换结果的抗干扰能力。软件方面主要采用＂计算斜率法＂和＂正负差值法＂相结合的方法消除零点漂移。实验表明,这些方法在智能电磁流量计的测量过程中取得了明显的效果。     

基于微处理器的数字超声波流量计

研究设计了一种以微计算机处理器为核心，根据时差法原理来测量流量的数字超声波流量计，该数字超声波流量计具有测量精度高、测量范围大、工作稳定可靠的特点。具体的实现过程是利用信号相关的数字处理方法计算出超声波在流体中的上行信号和下行信号的时间差，从而可换算出所测量的流量值。实验结果显示，这种数字超声波流量计能达到很高的精度。随着数字处理技术和处理器件的发展，数字超声波流量计将具有越来越大的优势。     

基于双测试原理的热式质量流量计的设计

传统恒温差式热式流量计受到测量电路本身限制,最大加热电流受限,因此测量范围有限。设计研制了一种结合恒温差法和恒功率法的热式质量流量计。该流量计是基于托马斯理论,对功耗和温差进行采集,从而测得流量。相比于传统恒温差式质量流量计,该流量计在低流速时通过对桥式电路电压差采集,以控制数字电位器改变输入总电压,从而实现探头间温度差恒定,测量功耗测得流量;而在高流速时,通过数字电位器控制功率恒定,探测电路各个参数,从而计算得到温度差,测得流量。该流量计针对内径80 mm的管道,测量范围为0~1500 m³/h,量程约为传统恒温差式流量计的1.3倍,相对误差小于1%,满足实际使用需求。相比于传统恒功率式流量计,该流量计测低流速时精度更高。     

电磁流量计的使用及维护

介绍了电磁流量计的工作原理,电磁流量计的精度、口径和传感器绝缘衬里选择;一体电磁流量计和分体式电磁流量计的安装;电磁流量计在使用过程中故障现象和处理方法。     

基于低频正弦波励磁方式的电磁流量计设计

提出了一种采用低频正弦波励磁方式的电磁流量计的设计方法,并采用新型的信号处理方法使其比传统的信号处理方法更加简便可靠.实验表明:低频正弦波励磁方式在小流速阶段,可以减弱微分干扰的影响,提高流量计零点稳定性和测世准确度.     

电磁相关法流量测量传感器检测电极距离研究

多相流流量测量在工业生产与科学研究中有着广泛的应用。针对石油生产测井狭小空间环境下的油气水多相流流量测量问题,提出了一种能扩大生产测井中多相流油气含率的量程范围并提高流量测量精度,且具有连续测量、无放射性、低成本等优点的油气水多相流电磁相关法流量测量传感器。电磁相关法流量测量传感器两对检测电极之间的距离设计是该类传感器设计的关键技术之一,通过传感器内部虚电流及其敏感场的仿真研究与分析,为电磁相关法流量测量传感器的两对检测电极之间的距离设计提供帮助,以促进新型多相流流量仪表的发展。     

自适应频率测量方法(AMF)及其在涡街流量计中的应用

本文研究了用于涡街流量计信号处理的自适应频率测量方法(AMF).这种方法将自适应 滤波和功率谱分析结合在一起,特别适合于测量或估计涡街流量计这类受随机噪声和干扰影 响了的信号频率.理论分析和实验结果证明,此法对提高涡街流量计应用中的测量精度是有 效的,同时,也适用于其他仪表测量系统.     

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。     

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。     

嵌入式电磁流量计智能监控终端的设计

为了改进传统电磁流量计监控终端设计存在的局限性,提出了一种基于嵌入式技术的电磁流量计智能监控终端的设计方案.系统以S3C6410为核心处理器,以嵌入式Linux为平台,运用嵌入式、数据库、图形开发和网络等技术,实现了仪表参数设定、串口设置、流量和电势标定以及对测量数据的存储、显示、管理以及远程监控等多种功能.实际应用表明,该设计具有可靠性高、人机界面友好、网络功能强大等特点,在工业仪表应用中具有推广价值.     

井下靶式动压流量计

提出了一种适合高粘度流体井下测量的流量计结构设计。阐述了其工作原理及结构特点 ,通过试验分析对比 ,得到了适合于石油井下聚合物流量测量的靶型设计 ,实验结果证明仪器设计是可行的。所提出的测量方法目前在国内外还没有人应用于井下产液剖面的测量 ,是一种全新的井下测试仪器。