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流体噪声的产生的原因

点击次数:170  发布时间:2020-11-28

流体噪音的原因如下:
1.流体摩擦衬里和电极,并且流体中产生的正离子和负离子与电解质流体分离。衬垫和电极表面越粗糙,自由离子的浓度越高。在电极信号的电场作用下,一些离子会向电极移动,形成噪声电压,称为流动噪声。流动噪声在低电导率测量中很突出。流动噪声与外部电场强度有关。高流量时感应信号越大,噪声幅度越大,输出会不稳定。

2.不锈钢电极的耐腐蚀性能是在其表面有一层非常薄的钝化层,使电化学反应达到平衡状态。流体中的固体物体撞击电极,破坏了电极表面的钝化层,失去电化学平衡。然而,金属材料和流体介质之间的接触具有恢复生成的表面钝化层以保持电化学平衡的能力。在达到电化学平衡的过程中,金属和流体中的自由离子在信号电场的作用下不断发生电化学反应。固体颗粒撞击电极,不断破坏保护层的钝化层;电化学反应反复产生钝化层,因此电极之间的电位变化很大,导致流量信号中出现流体噪声。这种情况在电磁流量计中也称为泥浆噪声。理论和实践表明,增加影响电化学反应信号的电场变化频率,可以快速降低流体的噪声幅值,这也是高频激励和双频激励能够解决泥浆测量的原因。

3.由于高速流动流体的衬里和电极附近的层流边界层厚度变得很薄,衬里和电极的粗糙度高度突破了速度层流边界层的厚度,流体冲击这个粗糙度高度,导致速度发散和突变。一些与测量管中心轴方向相同(或相反)的流速分量,受信号权函数影响,对电极信号影响较大,形成较大的正误差,即为流速噪声。

4.流体电导率和pH值的快速变化也会形成流量噪声,流量计上游加药性能测量不稳定就是一个典型的例子。原因是当不同介质混合不均匀时,正负离子很容易从流体中分离出来。在电极信号电场的作用下,一些离子会向电极移动,形成流动的噪声电压,导致输出不稳定。

可以看出,上述流体噪声中的流动噪声和流速噪声与测量管内衬和电极表面的粗糙度直接相关,极化电压引起的浆料噪声也与电极表面粗糙度密切相关。

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