一體電(diàn)磁流量計直流幹擾電(diàn)勢是如何産(chǎn)生的?

一體電(diàn)磁流量計直流幹擾電(diàn)勢是如何産(chǎn)生的?

　　一體電磁流量計與被測電解質液體接觸的金屬電極會發生電化學反應(也就是電極 材料腐蝕的過程)，電極上會産生極化電壓。金屬材料在與介質作電化學反應的同時，其表面會形成一種氧化物保護膜來平衡這種電化學反應。當含有固體顆粒或纖維狀的漿液流體流過電極時，擦破電極上的保護膜使得電化學反應的平衡被打破，電極表面就要重新形成保護膜，這時會在電極上産生大的極化電壓。

　　在測(cè)量很低電導率流體時，也會出現擺(bǎi)動的直流極化電壓。這種現象我們稱爲低電導率測(cè)量的"流動噪聲"。當被測(cè)流體的電導率低到一定程度，譬如酒精、純水等介質流動時，如同電容器中的電荷移動，位移電流是不可忽視的。應用下面的式子，可近似地表述流動噪聲大小。

　　流體的流動摩擦襯裏表面使得聚集電極附近的電荷跟随移動，於(yú)是在電極上感應出變動的極化噪聲。很顯然，如果介質的介電常數高，則位移電流大，電極附近運動的電荷也增多，流動噪聲随介質介電常數E 增高而增大。根據電磁流量計的應用條件，忽略位移電流的條件是we/σ<< 1。可以看出，當流體電導率σ減小，位移電流将增大。流體電導率σ與流動噪聲的電壓成反比關系。在黏度高的流體中，電荷不容易克服流體的束縛力而遊離到電極附近，因此流體運動黏度系數大小與流動噪聲成反比。應該注意到，此時感應的流量信号電壓是作爲電介質流體的外加電場施加在流體介質上。流體的流速越高，電極上感應的信号電壓也越高，即施加在電介質流體上的外電場的強度就越大，從而加劇電荷的移動，也就是使得流動噪聲增大。實際使用中發現，流體流速大小與流動噪聲大小呈指數函數關系。另外，由物理學可知，外電場的頻率對電介質的極化影響很大。由於(yú)極化是個過程，時間上存在著(zhe)極化弛豫現象。當電場頻率增高時，轉向極化(有極分子組成電介質的極化過程)來不及"跟随"，即電偶極於(yú)來不及随電場變化而作相應的轉向，於(yú)是轉向極化實際上不存在，電介質的介電常數将大爲減小。因此，勵磁頻率高時，極化現象減弱，流動噪聲也就降低。但是，也應注意到過高的勵磁頻率使電介質的介質損耗加大。在外加電壓作用下，電介質中的一部分電能轉換爲熱能。高頻外電場使電介質反複極化的過程中發熱，頻率愈高，發熱愈顯著。所以，一般用於(yú)低電導率測量流量計的勵磁頻率可能在100~400Hz。

　　直流幹擾電勢往往是随機漂移的。兩電極對地不對稱的直流幹擾電勢會将直流共模電壓變(biàn)換成直流的差模電壓。直流差模電壓幅度過大，會使放大器阻塞，破壞其線性度。在轉換器測量電路中，電容隔離和採(cǎi)樣信号切除電路能使直流幹擾電壓輸出變(biàn)得很小。在流量計實際應用時，也要採(cǎi)取措施防止被測管道内壁受介質腐蝕産生大的電位差。這時，需要採(cǎi)取将前後金屬管道等電位連接的措施，以減小直流幹擾電勢的發生。