影（yǐng）響濃硫酸流（liú）量計（jì）精度的因素有哪三個方麵
濃硫酸流量計中流量信號（hào）和幹擾信號（hào）同時出現且相互存在，因此在進行檢測的（de）過程中需（xū）要將幹擾信號排除才（cái）能提（tí）取到更為準確的流量（liàng）信號（hào），以進行（háng）精度更高的濃（nóng）硫酸流量計算。
經過大量反複的試驗後發（fā）現，濃硫酸流量計在工作過程中會受到來自多方的幹擾，影（yǐng）響濃硫酸流量計精度的因素（sù）主要有三種:
（1）流動電化學所產生的幹擾噪聲（shēng）；
（2）電（diàn）磁（cí）耦合過程中所產（chǎn）生的（de）靜電感應；
（3）電源所產生的幹擾噪聲。
各種幹擾成分充斥在流量信號的邊邊角角，因此傳感器（qì）測出的電壓信號中（zhōng）包含了較（jiào）多的噪聲，此（cǐ）部分噪聲的電壓信號可以表示為（wéi）下述式：
2.3.1 各種幹擾（rǎo）產生機理及對策分析
1.正交幹擾
從上圖 2.5 中可以觀察（chá）到兩個電*、勵磁線（xiàn）圈、轉換器內阻之間形成了一個閉合回路，將此回路稱之為初級繞組，從理論上進（jìn）行（háng）分析，磁力線 B 應當平行於勵磁線圈所產生的（de）磁感應線，但在實際的應用過程中由於工藝差異，因此無法達到理想狀態，會產生磁力線穿過勵磁線圈磁感應線的情況，此時將會（huì）產生相應的感（gǎn）應電動勢，將此部分感應電（diàn）動（dòng）勢稱為變壓（yā）器效應。此效應同樣滿足於楞次定律，利用楞次定律進（jìn）行計算可得（dé）如下電動勢：
從(2.3)中可以觀察到正交幹擾信號與流量信號（hào）相比，之間相（xiàng）差了 90°。電流經過勵磁（cí）線圈（quān）時其穩態會發生（shēng）階段性的改變（biàn），電磁感應充斥在濃硫酸（suān）流量計工作的所有流程中，因此流（liú）經勵（lì）磁線圈的電流穩態在轉變時需要經（jīng）過一個較（jiào）長的過程。電流磁場穩態（tài）的改（gǎi）變與勵磁電流改變（biàn）的方（fāng）向息息相關，兩電*形成的回（huí）路則會產生相應的感應電壓。隨後當磁場方向再（zài）次發生（shēng）轉變時，兩電*所產生的（de）感應電壓方向也會（huì）產生相應的變化，此時所產（chǎn）生的感應電壓與上一次產生感應電壓的方向相反（fǎn），兩個電壓在循環往複（fù）的過程中進行碰撞，因此此時電*形成回路中所產生的微分幹擾（rǎo）電壓視（shì）為零。
從式（shì）中可以了解到正交幹擾電壓與勵磁頻率之（zhī）間呈現出一定的線性關係。觀察二者之間的線性關係又可以了解到（dào）利（lì）用低頻勵磁方式能夠幫助（zhù）減小磁場（chǎng）中的正交幹擾。而（ér）在磁場（chǎng）中還有磁場本身所產生的（de）渦電流效應也會導致出現正交幹擾。
2.同相幹擾
電場和磁場可以通過電磁（cí）感應（yīng）進行及（jí）時（shí）轉換。流體在磁場中流動時將會不斷切割磁感應線，此時便會形成閉合的正交幹擾渦電流，除此之外還會（huì）形成二次磁通，此時（shí）二次磁通在流體（tǐ）內部又會形成另一個閉合的正交幹擾渦電流。將此種情況稱為同相幹擾電壓Te 。
由式(2.4)了解到（dào）將正交（jiāo）幹擾進行再次微分即可得（dé）到同相幹擾 ，式（shì）中（zhōng）同相幹（gàn）擾與流量信號的相位相同，且與勵磁頻率的平方形成正比，此時無（wú）法將其從（cóng）流量信號（hào）中進行分離，隻能是利用低頻勵磁的方式將產生的同相幹擾降低。為（wéi）了能更好的降低電（diàn）磁工作過程中所產生的幹擾，需要將（jiāng）傳感器（qì）的電*、勵磁線圈的形狀、性能參數等等都（dōu）進行平衡，屏蔽互（hù）相所產（chǎn）生的幹擾信號。
3.串模幹擾
上（shàng）世紀六十年代之前，濃硫酸流量計中的傳感（gǎn）器通（tōng）常使用單端信號的傳輸方式（shì），采用兩個測量電*進行信號的（de）傳輸，從一個（gè）電（diàn）*傳輸到另一個電*，此種傳（chuán）輸方式在進行信（xìn）號傳（chuán）輸的過程中會將（jiāng）多（duō）種（zhǒng）幹擾信（xìn）號進行疊加後傳輸，此時會出（chū）現兩種情況，一種是多種（zhǒng）信號（hào）進行疊加（jiā）導（dǎo）致前置（zhì）放大器的工作（zuò）進（jìn）行（háng）飽和狀態而無（wú）法正常（cháng）過程，另一種情況是在（zài）進行信（xìn）號（hào）提取的過程中需要更（gèng）多的時間（jiān）進行幹（gàn）擾排除。
當代濃硫（liú）酸流量計中（zhōng）傳感器更換了信號傳輸方式，利用差動方式進行信號傳輸，將被測流體作為（wéi）一個信號傳輸端，而將兩個電*作為另一個信（xìn）號傳輸端，此種傳輸方（fāng）式能夠有效的抑製電磁回路中所產生（shēng）的串模幹（gàn）擾情況。
所謂的串模幹擾主要是由（yóu）於電磁流量傳感器周圍的磁（cí）場設備所引起，當傳（chuán）感器（qì）在工（gōng）作的過程中，周圍一旦存在較大的磁場設（shè）備便會出現漏（lòu）磁現（xiàn）象，由於另一個磁感應線的運（yùn）動，*二個磁場應運而生，而此磁場與傳感器回路（lù）中的磁感（gǎn）應線相互切割會產生相應的電流，從而形成感應電動勢，此過程被稱為串模幹（gàn）擾。造成串（chuàn）模幹擾的另一個原因是印刷電路板的兼容性不夠大，此時會造成信號質量的下降。解除（chú）串模幹擾的方式多種多樣，其中可以在前置放大器前再放置一個低通濾（lǜ）波器進行高頻電勢的抑製。也可以對濃硫酸流量計進行靜電屏蔽來降低串模幹擾。 在轉換器的雙端通過電流時也會形成一（yī）個完整的閉合回路，此時亦會產生串模幹擾。
通常而言，回路中所產生的串模幹擾和供電的（de）電源頻率保持一致，根據（jù）此現象，可以利用將采樣時間設置（zhì）為供電電源周（zhōu）期的整（zhěng）數倍，以（yǐ）保證串模幹擾的平均值為零，對串模幹擾起到（dào）良好的抑製作用。
4.共模幹擾
所謂的共模幹擾主要是由於轉換器前端的放大器上同時出現同樣的幹擾（rǎo）所造成（chéng）。共模幹擾在正常情況（kuàng）下對測量結果不會造成明顯的影響，但（dàn）若是出現轉換器前端（duān）放（fàng）大器中的參數不對等情況時，則（zé）會由共模幹擾轉變成為串模幹擾，此時將會對測量結果造成較大的影響。
引起共模幹擾*主要（yào）的原（yuán）因是靜電幹擾，因此可以通過屏蔽靜電幹擾的方式來有效的降低共模幹擾對電磁傳感器造成的影響。
5.直流幹擾
直流幹擾主要來源於（yú）濃硫酸（suān）流量計工作時出現的電化學噪（zào）聲。當電解質和接液部件一旦（dàn）接觸（chù），電解質中的正負離（lí）子將會即刻出（chū）現定向運動，即使沒有通電，電解質中的正負離子會產（chǎn）生一個定（dìng）向運（yùn）動（dòng），此時在電解液中會形成一個明顯的電位差，出現的此（cǐ）種現象被稱為*化現象。可從圖 2.6 中進行觀察，兩個電*若（ruò）是產生了大小相等（děng），方向（xiàng）相反的電位e1=e 2時，兩個電*之間的電位差可視為零；當兩個電*之間的電位呈現出e1 ≠e2 的關係時（shí）則表示兩個（gè）電位之間存在一個（gè）明顯的電位差，產（chǎn）生的電（diàn）位差之間則會出現相應的電流從（cóng）而形成*化電壓。此電壓與共模電壓（yā）3e 將會（huì）共同被轉換器前（qián）的放（fàng）大器（qì）攝取，此（cǐ）時*有可能會出現放大器無法（fǎ）工（gōng）作的情況，此種情況主要是由於*化電壓過大所導致，當*化電壓較大時（shí）將會把放大器的輸入（rù）端堵（dǔ）塞，此時放大器無法正（zhèng）常工作（zuò）。為了能有效（xiào）的避免發生此種情況需要控製降低（dī）在（zài）電（diàn）磁場（chǎng）中所產生的*化電壓。
流動噪聲主要出現在低電導率流體的檢測中，由輸出（chū）端輸（shū）出的直流*化電壓時常出現左右擺動的現象，而此種擺動的電壓被稱為流動噪聲。上式（2.5）中可以觀察了解到（dào）流體電導率和流動噪聲呈現出負相關關係，由此可以了解到在進（jìn）行低電導率的計算（suàn）中需要（yào）重點考慮位移電流。
*化現（xiàn）象還有外電場頻率變化所（suǒ）導致，此種情況主要是由於當電場頻率變化（huà）時，轉向*化未能完全（quán）同步所導致。
2.3.2 勵磁技術對精度的影響
勵磁（cí）電流的工作過程中將會產生對應的磁場，此時（shí）便會產生相應的感應電動（dòng）勢，為了能更（gèng）好的對濃硫酸流量計進行計（jì）算，需要選擇更合適的勵磁方式（shì）。
勵磁技術經過了一（yī）個漫長（zhǎng）的曆程，其中如直流勵磁、低頻矩形波勵磁、雙頻矩形波勵磁等。
1.直流勵磁
直流勵磁的產生主要來源於直流電流勵磁產生的穩定磁場和永磁體產生的恒定磁（cí）場（chǎng）。下圖 2.7 中展示了直流勵磁波的波形圖，從圖中可以直接觀察到此種勵磁方（fāng）式較為（wéi）穩定，受（shòu）到的幹擾（rǎo）較小。
在現實的工作過程中直流勵磁方式中包含了較多（duō）的幹擾信號，較為常見的（de）有三種形式。*一種是由於直流信號促使測量管內流體*化，從而疊加（jiā）幹擾的（de）*化電壓信號。*二種是*化電（diàn）壓容易受到（dào）溫度的影響導致其跟隨變化。*三種是需要利用到更大的直流放大器，此放大器進行信號放大的過程將會更加困難。
2.交流勵磁（cí）
交流勵磁主（zhǔ）要是在交（jiāo）流電流中所產生的勵磁（cí）方式，通常會在 60Hz 正弦（xián）波電（diàn）流作用下產生（shēng）。上（shàng）圖（tú） 2.8 中展示了交流勵磁的波（bō）形圖，此種勵磁方式*大的優點是能夠有（yǒu）效的降低電流對電*所帶來的計劃（huá）作用。除此之外還能利用交流勵磁感應更大的電動勢，能夠有效提（tí）高磁感應強度。還有就是（shì）能夠將信號直接放大，不需要再設（shè）置前端放大器。
由於交流勵磁的種種優勢促使其在上世紀二（èr）十年代（dài）到五十年代風靡**，但在交流勵磁的（de）工作方式中也（yě）出現了（le）較（jiào）多明顯的缺點，其中如交流勵（lì）磁會產生明（míng）顯（xiǎn）的正交和同相幹擾、產生磁滯損失（shī）和渦流損失等等。
在針對漿液和脈動流的檢測中，使用交流勵磁仍能起到更（gèng）可快速、便捷的檢測方式。
3.低頻矩形波勵磁
低頻矩形波勵磁方（fāng）式能（néng）夠彌補交（jiāo）流勵（lì）磁所帶來的缺陷，因此從上世（shì）紀七十年起成為新的測量方式風靡**。
低頻矩形波立此方式能夠有效減弱電磁感應產（chǎn）生的幹擾，同時（shí）也不容易出現*化現（xiàn）象。上圖 2.9 中（zhōng）展示了低（dī）頻矩形波的波形圖，從（cóng）圖中可以（yǐ）直觀的觀察到dΦ/ dt 發生*有規律，能夠保證在一定的（de）轉換時間內使得流量（liàng）信號達（dá）到平穩狀態，同（tóng）時（shí）圖中的波形穩定時間較長，因此保證能夠具有穩定的信號采樣過程。
值得重（chóng）視的是若是使用其（qí）進行漿液性（xìng）流體測量時，流體（tǐ）會產生一定的噪聲，從而形成新的（de）幹擾，對於（yú）檢測結果會造成一定的影響。
總結
本內容（róng）針對（duì）國內外研（yán）究濃硫酸流量計的曆程進行了回顧，簡單介紹了濃硫（liú）酸流量計工作的基本原（yuán）理，分析了其基（jī）本結構，包括（kuò）傳感器和轉化器，然後重（chóng）點研究了影響濃硫酸流量計精度的因（yīn）素，並分析（xī）了各種幹擾因素的產生機理及其對策，其中包括正交、串（chuàn）模幹擾等；除此之外還分析了不同勵（lì）磁技術對濃硫（liú）酸流（liú）量計檢（jiǎn）測精度的影（yǐng）響，重點介（jiè）紹了直流、交流、低頻矩（jǔ）形波（bō）三種勵磁技術；*後，基於這些影（yǐng）響濃硫酸（suān）流量計精度的因素，針對性提出了抗幹擾措施，其中，硬件方麵包括電源設計、傳輸線路（lù）、隔離技術、接地技術、電路設計以及 PCB 印刷技術（shù）中的抗幹擾措施；軟件方麵（miàn）包括數字濾波、CPU 抗（kàng）幹擾、程序監控係統、故障（zhàng）自診斷技術等。
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