弱酸流量計在應用中的信號基準確定與直流噪聲幹擾
點擊次數：1873 發布時間：2019-07-26 03:00:00
弱酸流量計自1950年問世以（yǐ）來，伴（bàn）隨著電子（zǐ）技術和計算機數字技術的發展，目前弱酸流量計已經品種和類型（xíng）已經（jīng）非常豐富，生產技術也相（xiàng）當成孰與完善，是流（liú）量計儀表（biǎo）市場*受歡迎的品種之一。
弱酸流量計*初的工作模型是由法拉*提出（chū），作為電磁感應原理的開創者（zhě）與奠基人，法拉*為人類從鉛與火的時代邁向光（guāng）與電的時代作出了巨（jù）大的貢（gòng）獻，人類曆史上*一例弱酸流量計測量的案例也是由法（fǎ）拉（lā）*在1832年在泰晤士河（hé）進行的，當時是進行的河水流速的測量（liàng）試驗，但是試驗並（bìng）沒有成功，究其原因，是因為直流信號中包含有（yǒu）漂移的直流*化電壓,其值難以和信號分辨，盡管後來的弱酸流量計經曆（lì）了交流勵磁、低頻矩（jǔ）形波勵磁等技術進步與發（fā）展,對於電（diàn）磁感應引起的正交幹擾（rǎo）、同（tóng）相（xiàng）幹擾和由於靜電感應引起的串（chuàn）模幹擾、共（gòng）模幹擾以及（jí）漿液對（duì）測量電*摩擦出現的尖狀幹擾所造成的零（líng）點不穩定（dìng）與測量輸出擺動等問題非常有效地給予（yǔ）解決（jué）。對（duì）於測量電解質（zhì）流體,接地(接液)部件與測量電*間產生漂移的直流*化電壓依然存在,仍然會影響到流量信號的基準點穩定與（yǔ）否,進而影響輸出信號的（de）穩定性與（yǔ）可靠性。因而,對於流量信號（hào）的基準有必要予以（yǐ）正確認識,並采取有（yǒu）效解決措施。
由電學知（zhī）識可（kě）知,對作為電動勢的電磁流量信號測量,重要的是需要有一個穩定的電（diàn）位差基準點,也就是信號要良（liáng）好接地。過去一（yī）些人往往隻追求接地電阻盡量小,以為這樣就能夠（gòu）得到穩定的流量信（xìn）號。其實不（bú）然,導電流體介（jiè）質作為信號的基（jī）準（zhǔn）點更為重要。
從多年研究、應用弱酸流量計的經驗出發,對現場遇到的這類實際測量問題進行分析,力圖認識導電流體作為信號的基準點的重要性,並提供基準點接液的方法,供參考。
1、導電流體是流量信號電壓的（de）基準電位點
眾（zhòng）所周知,對一個電壓信號（hào）,總有一個基準（zhǔn）的（de）“地”點和一個變化的“信號”端點,以（yǐ）構成電位差（chà）。初期的電磁流（liú）量傳（chuán）感器曾把一個測量電*作為信號的“地（dì）”點（diǎn）,另（lìng）一個測量電*作為“信號”點。這種信號傳輸稱為“單端信（xìn）號”,同（tóng）其他電壓信（xìn）號一樣,用圖1a可以說（shuō）明。單端信號的（de）放大是把直流和（hé）交流（liú）的各種幹擾電壓和信號迭加在一起同時輸入到放大器輸入端子。通常,我們稱這些幹擾為串模幹擾（rǎo）、正態幹擾或橫向幹擾等。放大器很難把（bǎ）幹擾從信號中分開,這（zhè）些幹擾信號（hào）往（wǎng）往幅度很大,遠大於（yú）毫伏級或微伏級的流（liú）量（liàng）信號。於是（shì）,這些（xiē）幹擾就造成了放大（dà）信號的（de）失真,使得放大器飽和、堵塞,以至於（yú）不能工作。
現代弱酸流（liú）量計的流量（liàng）信號（hào）都是以差動形式由傳感器傳輸到（dào）轉換放大（dà）器的。如（rú）同其它差動電壓測量,拾取電磁流量信號的兩個電*都不直接接轉換放大器的信號“地”,而是把“零電阻”的流（liú）體介質接到轉（zhuǎn）換放大器的信號“地”端（duān）子上。圖1b所示是這種差動（dòng）流量信號的等效（xiào）電路。進入差動信號（hào）放大器（qì）兩信號端子的（de）信號對“地”端子是幅度（dù）大小相等（děng）、*性相（xiàng）反,差動放大器放大的是兩電*信號端子（zǐ）的差值。因此,對流量信號而言,差動放大器呈放大狀態。然而,對幅度大（dà）小相等、*性相同的共模幹擾（rǎo）,進入差動放大器差值幾乎為零,輸出也就幾乎為零。差（chà）動放大器對共模幹擾呈衰（shuāi）減狀態。盡管由於接地回路（lù）的地電流、*化電壓、勵磁電源與電*間的靜電耦合（hé）等原因,在差動流量信號中含有共模（mó）幹擾時,隻要電壓（yā）放（fàng）大器（qì）的參數對稱,除非共模幹擾能夠轉化為一（yī）定的串模幹擾,這些幹擾是不會影響信號放大的。事實上,隨著集成運放（fàng）電路製造技術的發展,器件的共模抑製比越來越高,如果再采用電源浮動電路（lù）等措施,共模抑製比會更高,測量的精度也就越來越高。
弱酸流量計（jì）應（yīng）用中信號（hào）基（jī）準與直流噪聲
導電流體介質（zhì）作為信號的基準點能夠把流量信號分成差分（fèn）的差動（dòng）狀態,並且一再（zài）強調測量流體必需可靠地接信號轉換放大器的接地端子。這是因為差動信號的基（jī）準點的變動會使原本電壓幅度大小相等、*性（xìng）相同的共（gòng）模幹擾,變成幅（fú）度不（bú）等的差模幹擾電壓,也就是（shì）轉化為串模幹擾（rǎo）。如前麵所述（shù）,這時的差（chà）動放大器對於抑（yì）製串模幹擾也就無能為力了。
2、可靠的信號基準與正（zhèng）確接（jiē）地
這裏再次強調,把被測量的液體導電介質（zhì）視為零（líng）電阻,然（rán）後（hòu）作為差動流量信號的基準點。理論上講,基（jī）準點值越小越好,越（yuè）小其電阻值越接（jiē）近於零,差動信號幅值分的就越相等。這就是說（shuō）,被測導電（diàn）流體應是在大麵積的容器內,或者（zhě）處在（zài）長（zhǎng）管線的管道中。在文（wén）獻[1]中已作分析,流體的體電阻Rt可由電阻率公式求得:
弱酸流量計應用（yòng）中信號基準與直流（liú）噪聲
這裏,導（dǎo）體長度是測量管道的內徑D,導體材料電阻率（lǜ）是電導率σ的倒數,管道長度（dù）記作l。一般來說,液體輸送管道都與大地相連。這種假設（shè）流體（tǐ）的體（tǐ）電阻為零的（de）要（yào）求,比較容（róng）易做到。但在一些模擬試驗時,利用一桶水（shuǐ）、一盆水,不一定能滿足這一要求（qiú）。
有了導電液體作為信號的基準,還必須用正確方法把這（zhè）一基準引到差動信號接線端子的中點。實際應用中,采用以下幾種方法將測（cè）量流體介質作為弱酸流量計的信號基準點（diǎn）引出（chū）:
流量傳感器安裝在前後是金屬管道的管道中,這時導電流體可以通（tōng）過流量傳感器前後的（de）金屬管道與之電連接,然後用導線把前後管（guǎn）道與傳（chuán）感器的接地端子（zǐ）電連接起來。有時候,這種情況不一定（dìng）完全能使（shǐ）傳感器與（yǔ）前後管道電連（lián）接良好,因為（wéi）傳感器的絕緣襯裏及絕緣墊圈有可能仍然電隔離（lí）了傳感器與前後管道,這時（shí）需（xū）要用金屬導（dǎo）線將（jiāng）前後管道與傳感器連接（jiē）起來。
在傳感器前後管道是非金屬或者金屬（shǔ）管道內壁襯（chèn）有絕緣（yuán）襯裏的情況下,應用（yòng）傳感器前後法蘭連有金屬接地環的流量計。導電流體依靠金屬接地環(比較確切地應稱作接液環)與（yǔ）之連接。然（rán）後,用接地（dì）環與（yǔ）傳感器信號地相連接,對（duì）於被測流體電導率比較低的情況,由於液（yè）體的體電阻比較大（dà）,這時可以采用導電金屬短管代替接地環（huán）。
有些情況,譬如強腐蝕液體的測量,為了節約昂貴的金屬材料,可以用接地（dì）(接液)電*的方法來連接（jiē）基準到傳感器接地（dì）點。因為,這種（zhǒng）方式往往測量腐蝕液體（tǐ）的電導率比較高,液體的（de）體電阻非常小,所以用一個點電*來（lái）連接就行了。
當（dāng）然,在實（shí）際應用中,除了流體作為信號（hào）基準接地外,還要注意到前後（hòu）管道是金屬管道情況,前後管道應當與（yǔ）傳感器（qì）的電連接良好。這是因為金屬管（guǎn）道中（zhōng）往往（wǎng）有（yǒu）地電流、雜散電流、三相（xiàng）不平衡電流,這些電流會在與傳感（gǎn）器（qì）測量管沒有（yǒu）良好電（diàn）連接的兩端管道中形成大的電壓降,構成（chéng）了大的共模電壓,然後通過接（jiē）地電阻加到信號電*上影響測量。還要注意到,前後金屬管道為防腐蝕的（de）目的或電解廢水測量時,可（kě）能通有陰*保護電流和大的直流電流在管道中流過,這時前後應（yīng）用低電（diàn）阻的（de）大麵積銅板把前後金屬管道連接起來,使大電流由銅（tóng）板旁路流過（guò）,在傳感器（qì）測量管上不形成大的壓降。
至於接地電阻,隻（zhī）要（yào）將（jiāng）傳感器、前後金屬管道、接地環按一點接地法的（de）原（yuán）則接大地,接地電阻大小要求並不嚴格。一般情況下,接地電（diàn）阻在100Ω以下就可以,有防爆（bào）要求（qiú）應小於（yú）10Ω。
3、直流噪聲
3.1流體中的*化電壓
我們知道,電*埋在電解質的液體中（zhōng）將發生正負離子的（de）定向移動,在電*與流體（tǐ）介質間會形成一定的電場。這就是平常所說的*化現象。這個現象可以通過一個實驗觀察。當用毫（háo）伏電（diàn）壓（yā）表（biǎo）(數字式萬（wàn）用表的電壓檔)的試筆插入一杯水中,電壓表能讀出電（diàn）壓值。這是（shì）因為電壓表試筆的材質有差別,試筆上形成的*化電位不（bú）同,因而形（xíng）成了電位差。電*與接地（dì）環(金屬管道、接地電*)材質不同,形成的*化電壓大（dà）小和方向將不同。*化電壓是漂移的（de）直（zhí）流電壓。圖2所示測量電（diàn）*、金（jīn）屬管道(或者接地環、接地電*)對流體(視為0Ψ的電（diàn）阻)的電壓分別為e1,e2和e3。可以看出,e3是共模電壓,它（tā）們分別與差動的流量信號e1和e2迭加,進入轉換器的差動放大器。過大的*化電壓(例如下麵我（wǒ）們分析的情況可能高達（dá）幾百mV)直接進入差動放大器往往（wǎng）把（bǎ）放大器阻塞,流量信號不能放大。即使能放大,由於迭（dié）加的共模（mó）電壓是漂移變動的,因此（cǐ）流（liú）量信號的輸出擺（bǎi）動也很大。這樣說來,如何降低*化電壓非（fēi）常重要（yào）。
弱酸流量計應用中信號基準與直流噪聲
任何金屬（shǔ）浸入一（yī）種電解溶（róng）液時,其（qí）帶電（diàn）的正離子趨向於溶（róng）解而金屬本身則保持負電荷（hé）,這就形成了一定電位的電*。這種電*在（zài）介質中形成（chéng）一個電位差,產生電流,使電*繼續溶解,即繼續腐蝕。這就是電化學的過程。形成的電*的電位可用能斯脫方程表示[2]:
弱酸流量計應用（yòng）中（zhōng）信號基準（zhǔn）與（yǔ）直流噪（zào）聲
式中:n為該金屬的化合價;T為絕對溫度;R為理想氣體的摩爾常數,8.31焦耳/摩（mó）爾·K;F為法拉*常數;C為金屬離子濃度的常數;c為溶液中金屬離子的活度。
對於所研究的離（lí）子標準溶液的電位稱為（wéi）標準電位,用E0表（biǎo）示,於是得到金屬在25時電*電位為
弱酸流量計應用（yòng）中（zhōng）信（xìn）號基準與直流（liú）噪聲
文獻[2]列出了相對於（yú）標準氫電*的標準電位(見表1)。
弱酸（suān）流量計應用中信號基準與直流噪聲
按金屬材料學[3],在一種金屬中加入一其它（tā）合金材料,能提高基體的電*電位。譬如在鐵素體中溶解11.7%的鉻時,其電*電位將由- 0.56V躍升為+0.20V。加入大量的鉻或鉻鎳合金使鋼能（néng）形成單相（xiàng）的奧氏體組織,以免形成微電池,降低直流*化電壓,從而顯著提高耐腐蝕（shí）性。
3.2直流噪聲的降低
按上麵（miàn）介紹金（jīn）屬材（cái）料的*化電位,並與圖2結合起來（lái）可以看出,當在同一種電解質流體中接觸兩種不同材質的金屬,它們*化電位的方向和大（dà）小不同。兩個金屬（shǔ）電（diàn）*間的電壓大小和*性隨*化電位的（de）方（fāng）向和大小而變。譬如,測量電*的材料是含鉻鎳的不鏽鋼,它（tā）們對測量流體介質的電位是+ 0.2V;接液（yè）的前後管道是碳鋼,對測量流體介質的電位是- 0.58V。那麽,由（yóu）圖2可以計（jì）算,測量電*對接（jiē）液管道（dào）的電壓是+ 0.78V。如果不使用前後金屬管道作為基準點連接方（fāng）式,而使用接地環,接地環的材料（liào）也使用與測量電*相同的含鉻鎳（niè）的不鏽鋼,這（zhè）時測（cè）量電（diàn）*對基（jī）準點的電壓會變成0V。也就是說,降低了直流共模幹擾。相反,如果電*材料越貴重,譬如是鉭或鉑,金屬接液部件的材（cái）料是碳鋼或不鏽鋼,測（cè）量電*上的直流噪聲也很大。
在測（cè）量（liàng）鹽酸、硫酸等腐蝕性很強的介質時,盡管測量電*是鉭或（huò）鉑能夠耐強酸腐蝕;但金（jīn）屬接液部件的材質（zhì）是碳鋼、不鏽鋼,耐不了強酸的腐蝕（shí）,直流（liú）噪聲也（yě）增（zēng）大,會發生輸出的大幅度擺（bǎi）動。所以（yǐ）,在重視測量電*不被腐蝕的同（tóng）時,必須注意信號基準（zhǔn）的接液環的材質耐（nài）腐蝕。
從式(2)可以（yǐ）看到,*化電位受溫度影響(式中（zhōng）,T是絕對溫（wēn）度)。這說（shuō）明直流噪聲與溫度有關,是個漂移量。它的存在（zài）將使流量計發生漂移和擺動。因此,除了降低*化電壓外（wài）,轉（zhuǎn）換器必須能（néng）夠有電容進行直流噪聲隔離（lí）,免於進入放大器（qì）被放大。
4、結束語
直（zhí）流噪聲對電磁流量信號的基準的（de）穩定性十分重要。直流噪聲的成因不限於接液（yè）部件金屬*化電壓(材料腐蝕),它還包含地磁感應電壓、溫差電勢、接觸電勢以及電*汙染等諸多方麵的原因。這裏,我們不多討論。
關於汙水流量計的安裝規範與安裝圖 關於汙（wū）水流量計的工作原理及組成部（bù）分介紹 汙水流量計的適（shì）用範（fàn）圍特點及如何選型 汙水（shuǐ）流量計公稱通（tōng）徑與流量範圍對照圖 汙水流量計電*與襯裏材料選型對照表 汙水流量計的外形和安裝尺寸圖示與（yǔ）對照表 汙水流量計的故（gù）障檢（jiǎn）查與分析（xī）匯總 分體式與一體（tǐ）式汙水流量計如何接線圖解 汙水流（liú）量計顯（xiǎn）示波動大的原因分析 介質密度對渦街流量計的影響 渦街流量計安裝對直管段的要求 渦（wō）街流量計（jì）應用中常見問題及（jí）分析 渦街流量計夾持型和法蘭型的區別 渦街流量計傳感器（qì）的類型有（yǒu）哪些 影響渦街流量計準確性的因素有哪（nǎ）些 孔板流（liú）量計與（yǔ）文（wén）丘裏流（liú）量計的比較 孔板流量計的選型原則（zé） 孔板流量計的主要特點 孔板流量計與（yǔ）楔形流量計的差別 孔板流量計和（hé）阿牛巴流量計的區別 孔板流量計（jì）和v錐流量計的優缺點比較 孔板流量計的故障及處理方法 孔板流量（liàng）計維護保養操作規程（chéng） 質（zhì）量流（liú）量計適用哪些領域 質量流量計使用方法（fǎ）和注意事項 超聲波流量（liàng）計在線校準方法 超聲波（bō）流量計出現負值的原因與處理 橢圓齒輪流量計的精度範圍 橢（tuǒ）圓（yuán）齒輪流量（liàng）計齒輪卡住處（chù）理方法（fǎ） 超聲波流量計波動的原因
弱酸流量計*初的工作模型是由法拉*提出（chū），作為電磁感應原理的開創者（zhě）與奠基人，法拉*為人類從鉛與火的時代邁向光（guāng）與電的時代作出了巨（jù）大的貢（gòng）獻，人類曆史上*一例弱酸流量計測量的案例也是由法（fǎ）拉（lā）*在1832年在泰晤士河（hé）進行的，當時是進行的河水流速的測量（liàng）試驗，但是試驗並（bìng）沒有成功，究其原因，是因為直流信號中包含有（yǒu）漂移的直流*化電壓,其值難以和信號分辨，盡管後來的弱酸流量計經曆（lì）了交流勵磁、低頻矩（jǔ）形波勵磁等技術進步與發（fā）展,對於電（diàn）磁感應引起的正交幹擾（rǎo）、同（tóng）相（xiàng）幹擾和由於靜電感應引起的串（chuàn）模幹擾、共（gòng）模幹擾以及（jí）漿液對（duì）測量電*摩擦出現的尖狀幹擾所造成的零（líng）點不穩定（dìng）與測量輸出擺動等問題非常有效地給予（yǔ）解決（jué）。對（duì）於測量電解質（zhì）流體,接地(接液)部件與測量電*間產生漂移的直流*化電壓依然存在,仍然會影響到流量信號的基準點穩定與（yǔ）否,進而影響輸出信號的（de）穩定性與（yǔ）可靠性。因而,對於流量信號（hào）的基準有必要予以（yǐ）正確認識,並采取有（yǒu）效解決措施。
由電學知（zhī）識可（kě）知,對作為電動勢的電磁流量信號測量,重要的是需要有一個穩定的電（diàn）位差基準點,也就是信號要良（liáng）好接地。過去一（yī）些人往往隻追求接地電阻盡量小,以為這樣就能夠（gòu）得到穩定的流量信（xìn）號。其實不（bú）然,導電流體介（jiè）質作為信號的基（jī）準（zhǔn）點更為重要。
從多年研究、應用弱酸流量計的經驗出發,對現場遇到的這類實際測量問題進行分析,力圖認識導電流體作為信號的基準點的重要性,並提供基準點接液的方法,供參考。
1、導電流體是流量信號電壓的（de）基準電位點
眾（zhòng）所周知,對一個電壓信號（hào）,總有一個基準（zhǔn）的（de）“地”點和一個變化的“信號”端點,以（yǐ）構成電位差（chà）。初期的電磁流（liú）量傳（chuán）感器曾把一個測量電*作為信號的“地（dì）”點（diǎn）,另（lìng）一個測量電*作為“信號”點。這種信號傳輸稱為“單端信（xìn）號”,同（tóng）其他電壓信（xìn）號一樣,用圖1a可以說（shuō）明。單端信號的（de）放大是把直流和（hé）交流（liú）的各種幹擾電壓和信號迭加在一起同時輸入到放大器輸入端子。通常,我們稱這些幹擾為串模幹擾（rǎo）、正態幹擾或橫向幹擾等。放大器很難把（bǎ）幹擾從信號中分開,這（zhè）些幹擾信號（hào）往（wǎng）往幅度很大,遠大於（yú）毫伏級或微伏級的流（liú）量（liàng）信號。於是（shì）,這些（xiē）幹擾就造成了放大（dà）信號的（de）失真,使得放大器飽和、堵塞,以至於（yú）不能工作。
現代弱酸流（liú）量計的流量（liàng）信號（hào）都是以差動形式由傳感器傳輸到（dào）轉換放大（dà）器的。如（rú）同其它差動電壓測量,拾取電磁流量信號的兩個電*都不直接接轉換放大器的信號“地”,而是把“零電阻”的流（liú）體介質接到轉（zhuǎn）換放大器的信號“地”端（duān）子上。圖1b所示是這種差動（dòng）流量信號的等效（xiào）電路。進入差動信號（hào）放大器（qì）兩信號端子的（de）信號對“地”端子是幅度（dù）大小相等（děng）、*性相（xiàng）反,差動放大器放大的是兩電*信號端子（zǐ）的差值。因此,對流量信號而言,差動放大器呈放大狀態。然而,對幅度大（dà）小相等、*性相同的共模幹擾（rǎo）,進入差動放大器差值幾乎為零,輸出也就幾乎為零。差（chà）動放大器對共模幹擾呈衰（shuāi）減狀態。盡管由於接地回路（lù）的地電流、*化電壓、勵磁電源與電*間的靜電耦合（hé）等原因,在差動流量信號中含有共模（mó）幹擾時,隻要電壓（yā）放（fàng）大器（qì）的參數對稱,除非共模幹擾能夠轉化為一（yī）定的串模幹擾,這些幹擾是不會影響信號放大的。事實上,隨著集成運放（fàng）電路製造技術的發展,器件的共模抑製比越來越高,如果再采用電源浮動電路（lù）等措施,共模抑製比會更高,測量的精度也就越來越高。
弱酸流量計（jì）應（yīng）用中信號（hào）基（jī）準與直流噪聲
導電流體介質（zhì）作為信號的基準點能夠把流量信號分成差分（fèn）的差動（dòng）狀態,並且一再（zài）強調測量流體必需可靠地接信號轉換放大器的接地端子。這是因為差動信號的基（jī）準點的變動會使原本電壓幅度大小相等、*性（xìng）相同的共（gòng）模幹擾,變成幅（fú）度不（bú）等的差模幹擾電壓,也就是（shì）轉化為串模幹擾（rǎo）。如前麵所述（shù）,這時的差（chà）動放大器對於抑（yì）製串模幹擾也就無能為力了。
2、可靠的信號基準與正（zhèng）確接（jiē）地
這裏再次強調,把被測量的液體導電介質（zhì）視為零（líng）電阻,然（rán）後（hòu）作為差動流量信號的基準點。理論上講,基（jī）準點值越小越好,越（yuè）小其電阻值越接（jiē）近於零,差動信號幅值分的就越相等。這就是說（shuō）,被測導電（diàn）流體應是在大麵積的容器內,或者（zhě）處在（zài）長（zhǎng）管線的管道中。在文（wén）獻[1]中已作分析,流體的體電阻Rt可由電阻率公式求得:
弱酸流量計應用（yòng）中信號基準與直流（liú）噪聲
這裏,導（dǎo）體長度是測量管道的內徑D,導體材料電阻率（lǜ）是電導率σ的倒數,管道長度（dù）記作l。一般來說,液體輸送管道都與大地相連。這種假設（shè）流體（tǐ）的體（tǐ）電阻為零的（de）要（yào）求,比較容（róng）易做到。但在一些模擬試驗時,利用一桶水（shuǐ）、一盆水,不一定能滿足這一要求（qiú）。
有了導電液體作為信號的基準,還必須用正確方法把這（zhè）一基準引到差動信號接線端子的中點。實際應用中,采用以下幾種方法將測（cè）量流體介質作為弱酸流量計的信號基準點（diǎn）引出（chū）:
流量傳感器安裝在前後是金屬管道的管道中,這時導電流體可以通（tōng）過流量傳感器前後的（de）金屬管道與之電連接,然後用導線把前後管（guǎn）道與傳（chuán）感器的接地端子（zǐ）電連接起來。有時候,這種情況不一定（dìng）完全能使（shǐ）傳感器與（yǔ）前後管道電連（lián）接良好,因為（wéi）傳感器的絕緣襯裏及絕緣墊圈有可能仍然電隔離（lí）了傳感器與前後管道,這時（shí）需（xū）要用金屬導（dǎo）線將（jiāng）前後管道與傳感器連接（jiē）起來。
在傳感器前後管道是非金屬或者金屬（shǔ）管道內壁襯（chèn）有絕緣（yuán）襯裏的情況下,應用（yòng）傳感器前後法蘭連有金屬接地環的流量計。導電流體依靠金屬接地環(比較確切地應稱作接液環)與（yǔ）之連接。然（rán）後,用接地（dì）環與（yǔ）傳感器信號地相連接,對（duì）於被測流體電導率比較低的情況,由於液（yè）體的體電阻比較大（dà）,這時可以采用導電金屬短管代替接地環（huán）。
有些情況,譬如強腐蝕液體的測量,為了節約昂貴的金屬材料,可以用接地（dì）(接液)電*的方法來連接（jiē）基準到傳感器接地（dì）點。因為,這種（zhǒng）方式往往測量腐蝕液體（tǐ）的電導率比較高,液體的（de）體電阻非常小,所以用一個點電*來（lái）連接就行了。
當（dāng）然,在實（shí）際應用中,除了流體作為信號（hào）基準接地外,還要注意到前後（hòu）管道是金屬管道情況,前後管道應當與（yǔ）傳感器（qì）的電連接良好。這是因為金屬管（guǎn）道中（zhōng）往往（wǎng）有（yǒu）地電流、雜散電流、三相（xiàng）不平衡電流,這些電流會在與傳感（gǎn）器（qì）測量管沒有（yǒu）良好電（diàn）連接的兩端管道中形成大的電壓降,構成（chéng）了大的共模電壓,然後通過接（jiē）地電阻加到信號電*上影響測量。還要注意到,前後金屬管道為防腐蝕的（de）目的或電解廢水測量時,可（kě）能通有陰*保護電流和大的直流電流在管道中流過,這時前後應（yīng）用低電（diàn）阻的（de）大麵積銅板把前後金屬管道連接起來,使大電流由銅（tóng）板旁路流過（guò）,在傳感器（qì）測量管上不形成大的壓降。
至於接地電阻,隻（zhī）要（yào）將（jiāng）傳感器、前後金屬管道、接地環按一點接地法的（de）原（yuán）則接大地,接地電阻大小要求並不嚴格。一般情況下,接地電（diàn）阻在100Ω以下就可以,有防爆（bào）要求（qiú）應小於（yú）10Ω。
3、直流噪聲
3.1流體中的*化電壓
我們知道,電*埋在電解質的液體中（zhōng）將發生正負離子的（de）定向移動,在電*與流體（tǐ）介質間會形成一定的電場。這就是平常所說的*化現象。這個現象可以通過一個實驗觀察。當用毫（háo）伏電（diàn）壓（yā）表（biǎo）(數字式萬（wàn）用表的電壓檔)的試筆插入一杯水中,電壓表能讀出電（diàn）壓值。這是（shì）因為電壓表試筆的材質有差別,試筆上形成的*化電位不（bú）同,因而形（xíng）成了電位差。電*與接地（dì）環(金屬管道、接地電*)材質不同,形成的*化電壓大（dà）小和方向將不同。*化電壓是漂移的（de）直（zhí）流電壓。圖2所示測量電（diàn）*、金（jīn）屬管道(或者接地環、接地電*)對流體(視為0Ψ的電（diàn）阻)的電壓分別為e1,e2和e3。可以看出,e3是共模電壓,它（tā）們分別與差動的流量信號e1和e2迭加,進入轉換器的差動放大器。過大的*化電壓(例如下麵我（wǒ）們分析的情況可能高達（dá）幾百mV)直接進入差動放大器往往（wǎng）把（bǎ）放大器阻塞,流量信號不能放大。即使能放大,由於迭（dié）加的共模（mó）電壓是漂移變動的,因此（cǐ）流（liú）量信號的輸出擺（bǎi）動也很大。這樣說來,如何降低*化電壓非（fēi）常重要（yào）。
弱酸流量計應用中信號基準與直流噪聲
任何金屬（shǔ）浸入一（yī）種電解溶（róng）液時,其（qí）帶電（diàn）的正離子趨向於溶（róng）解而金屬本身則保持負電荷（hé）,這就形成了一定電位的電*。這種電*在（zài）介質中形成（chéng）一個電位差,產生電流,使電*繼續溶解,即繼續腐蝕。這就是電化學的過程。形成的電*的電位可用能斯脫方程表示[2]:
弱酸流量計應用（yòng）中（zhōng）信號基準（zhǔn）與（yǔ）直流噪（zào）聲
式中:n為該金屬的化合價;T為絕對溫度;R為理想氣體的摩爾常數,8.31焦耳/摩（mó）爾·K;F為法拉*常數;C為金屬離子濃度的常數;c為溶液中金屬離子的活度。
對於所研究的離（lí）子標準溶液的電位稱為（wéi）標準電位,用E0表（biǎo）示,於是得到金屬在25時電*電位為
弱酸流量計應用（yòng）中（zhōng）信（xìn）號基準與直流（liú）噪聲
文獻[2]列出了相對於（yú）標準氫電*的標準電位(見表1)。
弱酸（suān）流量計應用中信號基準與直流噪聲
按金屬材料學[3],在一種金屬中加入一其它（tā）合金材料,能提高基體的電*電位。譬如在鐵素體中溶解11.7%的鉻時,其電*電位將由- 0.56V躍升為+0.20V。加入大量的鉻或鉻鎳合金使鋼能（néng）形成單相（xiàng）的奧氏體組織,以免形成微電池,降低直流*化電壓,從而顯著提高耐腐蝕（shí）性。
3.2直流噪聲的降低
按上麵（miàn）介紹金（jīn）屬材（cái）料的*化電位,並與圖2結合起來（lái）可以看出,當在同一種電解質流體中接觸兩種不同材質的金屬,它們*化電位的方向和大（dà）小不同。兩個金屬（shǔ）電（diàn）*間的電壓大小和*性隨*化電位的（de）方（fāng）向和大小而變。譬如,測量電*的材料是含鉻鎳的不鏽鋼,它（tā）們對測量流體介質的電位是+ 0.2V;接液（yè）的前後管道是碳鋼,對測量流體介質的電位是- 0.58V。那麽,由（yóu）圖2可以計（jì）算,測量電*對接（jiē）液管道（dào）的電壓是+ 0.78V。如果不使用前後金屬管道作為基準點連接方（fāng）式,而使用接地環,接地環的材料（liào）也使用與測量電*相同的含鉻鎳（niè）的不鏽鋼,這（zhè）時測（cè）量電（diàn）*對基（jī）準點的電壓會變成0V。也就是說,降低了直流共模幹擾。相反,如果電*材料越貴重,譬如是鉭或鉑,金屬接液部件的材（cái）料是碳鋼或不鏽鋼,測（cè）量電*上的直流噪聲也很大。
在測（cè）量（liàng）鹽酸、硫酸等腐蝕性很強的介質時,盡管測量電*是鉭或（huò）鉑能夠耐強酸腐蝕;但金（jīn）屬接液部件的材質（zhì）是碳鋼、不鏽鋼,耐不了強酸的腐蝕（shí）,直流（liú）噪聲也（yě）增（zēng）大,會發生輸出的大幅度擺（bǎi）動。所以（yǐ）,在重視測量電*不被腐蝕的同（tóng）時,必須注意信號基準（zhǔn）的接液環的材質耐（nài）腐蝕。
從式(2)可以（yǐ）看到,*化電位受溫度影響(式中（zhōng）,T是絕對溫（wēn）度)。這說（shuō）明直流噪聲與溫度有關,是個漂移量。它的存在（zài）將使流量計發生漂移和擺動。因此,除了降低*化電壓外（wài）,轉（zhuǎn）換器必須能（néng）夠有電容進行直流噪聲隔離（lí）,免於進入放大器（qì）被放大。
4、結束語
直（zhí）流噪聲對電磁流量信號的基準的（de）穩定性十分重要。直流噪聲的成因不限於接液（yè）部件金屬*化電壓(材料腐蝕),它還包含地磁感應電壓、溫差電勢、接觸電勢以及電*汙染等諸多方麵的原因。這裏,我們不多討論。
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