流量計(ji)是利用(yong)物理原(yuan)理實現(xian)對一段(duan)時間内(nei)流體流(liu)量測量(liang)的儀器(qi)。電磁流(liu)量計具(ju)有寬量(liang)程、耐腐(fu)蝕、結構(gou)簡單等(deng)優點，是(shi)當前常(chang)用的流(liu)🔞量計品(pin)種之一(yi)。電磁流(liu)量計的(de)理論産(chan)生于20世(shi)紀20年代(dai)。當代電(dian)磁流量(liang)計大多(duo)以計算(suan)機技術(shu)爲基礎(chu)，其功能(neng)随着計(ji)算機的(de)信息處(chu)理能力(li)、存儲能(neng)力、運算(suan)能力🏒和(he)計算機(ji)的控制(zhi)功能的(de)增強而(er)增強。電(dian)磁流量(liang)計革新(xin)的四個(ge)方向值(zhi)得關注(zhu):電磁流(liu)量計🏃‍♂️的(de)結構、電(dian)磁流量(liang)計的勵(li)磁方式(shi)、電磁流(liu)量計的(de)信🍓号處(chu)理技🌏術(shu)以及電(dian)磁流量(liang)計的智(zhi)能化等(deng)。本文以(yi)此爲線(xian)索，總結(jie)電磁⛱️流(liu)量計的(de)發展曆(li)程🍓并分(fen)析其發(fa)展趨勢(shi)。
1電磁流(liu)量計結(jie)構
　　電磁(ci)流量計(ji)是利用(yong)電極與(yu)流體構(gou)成一個(ge)回路來(lai)測💋量回(hui)路中産(chan)生的電(dian)參數。傳(chuan)統電磁(ci)流量計(ji)測量原(yuan)理如圖(tu)1所示。電(dian)磁線圈(quan)在直徑(jing)爲d、橫截(jie)面積爲(wei)A的管道(dao)中産生(sheng)一💰個磁(ci)場強度(du)爲B的磁(ci)場。當有(you)流體經(jing)過時會(hui)切割磁(ci)感線而(er)産生感(gan)應電動(dong)勢👉U，測量(liang)電極接(jie)收電動(dong)勢🐪信号(hao)。由公式(shi)可計算(suan)其流量(liang)。式中:Q爲(wei)流量;k爲(wei)修正系(xi)數。

　　由于(yu)傳統的(de)電磁流(liu)量計無(wu)法測量(liang)低電導(dao)率的流(liu)體，且對(dui)摩🌐擦、粘(zhan)附效應(ying)敏感，隻(zhi)能測量(liang)流體滿(man)管情況(kuang)等，因此(ci)需要✏️改(gai)變其結(jie)🔴構，使其(qi)能夠适(shi)應更複(fu)雜的環(huan)境。改變(bian)電磁流(liu)量計結(jie)構的主(zhu)要方法(fa)是改變(bian)電極的(de)數量和(he)位置，從(cong)而形成(cheng)電容電(dian)磁流量(liang)計、非滿(man)管電磁(ci)流量計(ji)等。
1．1電容(rong)電磁流(liu)量計
　　電(dian)容式電(dian)磁流量(liang)計從根(gen)本上解(jie)決了電(dian)極表面(mian)附♌着、腐(fu)蝕、摩擦(ca)等問題(ti)，其電極(ji)與被測(ce)流體間(jian)有絕緣(yuan)襯裏🏃隔(ge)離，或者(zhe)直接采(cai)用絕緣(yuan)測量管(guan)。電極置(zhi)于測量(liang)管外面(mian)或鑲嵌(qian)于測量(liang)管内部(bu)。嵌入式(shi)電磁流(liu)量🥵計和(he)外貼式(shi)電磁流(liu)量計的(de)結構如(ru)圖2所示(shi)。

　　電極與(yu)被測流(liu)體通過(guo)絕緣管(guan)形成檢(jian)測電容(rong)，通過此(ci)電容來(lai)耦🎯合流(liu)量信号(hao)。其主要(yao)的結構(gou)形式按(an)照電極(ji)的安裝(zhuang)位置可(ke)以分⛹🏻‍♀️爲(wei)兩種:電(dian)極嵌入(ru)測量管(guan)🌂的絕緣(yuan)襯裏内(nei)部(嵌入(ru)式)、電極(ji)貼在測(ce)量管外(wai)部(外貼(tie)式)。嵌入(ru)式結構(gou)與✂️普通(tong)電磁流(liu)量計結(jie)🙇🏻構相似(si)，而外貼(tie)式大多(duo)是通過(guo)陶瓷表(biao)面金屬(shu)化技術(shu)将電極(ji)貼在測(ce)量管✊外(wai)。
1．2非滿管(guan)電磁流(liu)量計
　　普(pu)通的電(dian)磁流量(liang)計隻能(neng)測量滿(man)管流的(de)流量，而(er)很多情(qing)況♌下由(you)于流量(liang)流速很(hen)快，有時(shi)充不滿(man)管道，普(pu)通的電(dian)磁🐆流量(liang)計不能(neng)适用，因(yin)此希望(wang)電磁流(liu)量計📱能(neng)夠進行(hang)非滿管(guan)流量的(de)測量。目(mu)前市💞面(mian)上常見(jian)的非滿(man)管電👄磁(ci)流量計(ji)有下面(mian)幾⭐種。
①多(duo)電極式(shi)非滿管(guan)電磁流(liu)量計。其(qi)底部是(shi)一對信(xin)号注♍入(ru)電⭐極，中(zhong)❗間有多(duo)對測量(liang)電極，頂(ding)端有一(yi)個滿管(guan)電極。在(zai)滿管情(qing)況下，該(gai)流量計(ji)與普通(tong)的電磁(ci)流量計(ji)的功能(neng)相同，滿(man)管情況(kuang)下流🔴體(ti)的橫㊙️截(jie)面積是(shi)固🔱定的(de)，此時計(ji)算流量(liang)值隻需(xu)要測量(liang)流體的(de)流速即(ji)可。當流(liu)體非滿(man)管時，滿(man)管電極(ji)檢測到(dao)🈚管道非(fei)滿狀态(tai)，利用算(suan)法修✍️正(zheng)測量值(zhi)，此時流(liu)量計的(de)測量方(fang)式改成(cheng)測量流(liu)體流速(su)和液面(mian)高度。信(xin)号注入(ru)電極與(yu)在不同(tong)位置的(de)三對測(ce)量電極(ji)共同工(gong)作，用于(yu)測量🥵液(ye)位面的(de)㊙️高度和(he)流體的(de)速度。多(duo)電極式(shi)非滿管(guan)電❌磁流(liu)量計結(jie)構簡圖(tu)如圖3所(suo)示。

②電容(rong)式非滿(man)管電磁(ci)流量計(ji)。電容式(shi)非滿管(guan)電磁流(liu)量計結(jie)構簡圖(tu)如圖4所(suo)示。

　　電容(rong)式非滿(man)管電磁(ci)流量計(ji)就是利(li)用液位(wei)的變化(hua)使得電(dian)容🛀🏻的極(ji)距發生(sheng)變化，通(tong)過測量(liang)發送電(dian)極和☁️檢(jian)測電極(ji)之間的(de)電容耦(ou)合值即(ji)可測量(liang)流量值(zhi)。
③利用阻(zu)抗或信(xin)号衰減(jian)的非滿(man)管電磁(ci)流量計(ji)。這種結(jie)構的非(fei)滿🧑🏽‍🤝‍🧑🏻管電(dian)磁流量(liang)計是當(dang)前的方(fang)向之一(yi)。其結構(gou)是流量(liang)管底部(bu)貼一對(dui)信号發(fa)射電極(ji)，在流量(liang)管中間(jian)貼信号(hao)接收電(dian)極。由于(yu)信号在(zai)流體中(zhong)傳播會(hui)産生衰(shuai)減，且傳(chuan)播♈時間(jian)越長✏️，衰(shuai)減越多(duo)，因此通(tong)過🌈信号(hao)接收電(dian)極接收(shou)到的信(xin)号衰減(jian)量即可(ke)得知液(ye)面高度(du);同時該(gai)電極還(hai)能測量(liang)流體切(qie)割磁感(gan)線産生(sheng)的電動(dong)勢，以此(ci)達到測(ce)量非滿(man)管流量(liang)的目的(de)。阻抗👉式(shi)或信号(hao)衰減非(fei)滿管電(dian)磁流量(liang)計結構(gou)簡圖如(ru)圖5所示(shi)。

④智能化(hua)非滿管(guan)電磁流(liu)量計。這(zhe)種流量(liang)計是電(dian)磁流量(liang)計智能(neng)化發展(zhan)的方向(xiang)之一。使(shi)用兩種(zhong)接法不(bu)同的勵(li)磁線圈(quan)，應用權(quan)重函數(shu)與幾何(he)位置有(you)關的原(yuan)理，建立(li)液位的(de)函數關(guan)系，最後(hou)通過在(zai)線計算(suan)求取液(ye)位。姜玉(yu)林、丁文(wen)斌改進(jin)了權重(zhong)函數與(yu)感應電(dian)勢的計(ji)算方法(fa)♈。對于非(fei)滿管流(liu)量計來(lai)說，由于(yu)其流體(ti)分布與(yu)普通的(de)☁️電磁流(liu)量計不(bu)同，因此(ci)其權重(zhong)函數也(ye)不同，在(zai)非滿管(guan)的情況(kuang)下對其(qi)權重函(han)數進行(hang)有☎️限元(yuan)數值分(fen)析，得到(dao)不同液(ye)面下的(de)權重函(han)數。
　　除此(ci)之外還(hai)有其他(ta)功能的(de)電磁流(liu)量計，例(li)如改變(bian)信🐆息傳(chuan)輸通🌈道(dao)将信号(hao)線與電(dian)源線串(chuan)在一起(qi)的二進(jin)制電磁(ci)流量計(ji)、用于測(ce)量渠道(dao)的潛水(shui)電磁流(liu)量計、爲(wei)了降低(di)功耗并(bing)提高勵(li)磁效率(lü)和靈敏(min)度的異(yi)徑電磁(ci)流量計(ji)、用于油(you)水兩相(xiang)流流量(liang)測量的(de)分流式(shi)電磁流(liu)量計以(yi)及其他(ta)電磁流(liu)量計。
2勵(li)磁方式(shi)的優化(hua)
　　勵磁方(fang)式的選(xuan)擇影響(xiang)了整個(ge)流量計(ji)系統的(de)精度🈲、能(neng)耗等參(can)數🐉。因此(ci)在電磁(ci)流量計(ji)的結構(gou)确定之(zhi)後，勵磁(ci)方式的(de)選擇尤(you)🔞爲重要(yao)。勵磁方(fang)式可以(yi)分爲兩(liang)🐕種基本(ben)✍️形式，即(ji)采用交(jiao)變磁場(chang)的形式(shi)(包括正(zheng)弦波勵(li)磁、矩形(xing)波勵磁(ci)、三值波(bo)勵磁和(he)雙頻矩(ju)形波勵(li)磁☎️)和采(cai)用恒定(ding)磁場的(de)形式🐅(包(bao)括直流(liu)電源勵(li)磁和永(yong)🙇🏻磁體勵(li)磁)。
2．1交變(bian)磁場勵(li)磁
　　工頻(pin)正弦波(bo)是最早(zao)應用于(yu)電磁流(liu)量計中(zhong)的勵磁(ci)💰方式，其(qi)測量速(su)度快，受(shou)電化學(xue)反應影(ying)響小，但(dan)是由于(yu)頻率高(gao)，容易因(yin)爲渦流(liu)産生同(tong)相噪聲(sheng)且微分(fen)噪聲補(bu)償困難(nan)，零點容(rong)易漂移(yi)。低頻矩(ju)形波勵(li)磁具有(you)實現簡(jian)單、零點(dian)穩定♊、抗(kang)工頻幹(gan)擾等優(you)點而成(cheng)爲流💃🏻量(liang)計廠商(shang)主😄要采(cai)用的勵(li)磁方式(shi)。
　　随着實(shi)際生産(chan)應用中(zhong)對流體(ti)測量速(su)度和對(dui)漿液測(ce)量精度(du)🐅要求的(de)提高，低(di)頻勵磁(ci)已不能(neng)滿足要(yao)求，于是(shi)國外提(ti)出高頻(pin)方波勵(li)磁和雙(shuang)頻矩形(xing)波勵磁(ci)。高頻方(fang)✏️波勵磁(ci)或雙頻(pin)矩形波(bo)勵磁雖(sui)能有效(xiao)克服漿(jiang)液噪聲(sheng)、流動噪(zao)聲🌍等幹(gan)擾并提(ti)高測量(liang)🏃速度，但(dan)是有關(guan)高頻勵(li)磁部分(fen)的核心(xin)技術并(bing)未🏃🏻‍♂️披露(lu)。國内還(hai)沒有廠(chang)家能夠(gou)提供擁(yong)有自主(zhu)♉産權的(de)産品，相(xiang)關的文(wen)獻也很(hen)少。雖然(ran)雙頻矩(ju)🔴形波勵(li)磁兼具(ju)高頻測(ce)量速度(du)快和低(di)頻穩定(ding)性好，且(qie)對流動(dong)噪聲不(bu)敏感，但(dan)是由于(yu)需要執(zhi)行複雜(za)算法，會(hui)增加功(gong)耗。劉鐵(tie)軍、宮☎️通(tong)勝在雙(shuang)頻勵磁(ci)的基礎(chu)上對其(qi)進行了(le)❄️改進，并(bing)提出一(yi)種時分(fen)雙頻勵(li)磁的方(fang)法。該方(fang)法在兼(jian)顧了低(di)頻高頻(pin)優點的(de)同時，又(you)能夠在(zai)很寬的(de)測量範(fan)圍内實(shi)現流量(liang)🌍的精度(du)高測量(liang)。
2．2恒定磁(ci)場勵磁(ci)
　　相對于(yu)交變磁(ci)場勵磁(ci)方式來(lai)說，恒定(ding)磁場勵(li)磁的方(fang)式👣實現(xian)起🧑🏽‍🤝‍🧑🏻來更(geng)加簡單(dan)，受工頻(pin)幹擾影(ying)響小，而(er)且使用(yong)恒定磁(ci)場♈勵磁(ci)可以簡(jian)化傳感(gan)器結構(gou)。
　　恒定磁(ci)場勵磁(ci)最關鍵(jian)的問題(ti)就是電(dian)化學及(ji)其他因(yin)素🍓會在(zai)電磁流(liu)量計測(ce)量電極(ji)上産生(sheng)嚴重的(de)極化現(xian)象，導緻(zhi)測🈲量電(dian)極兩💋端(duan)産生極(ji)化電壓(ya)。極化電(dian)壓過大(da)，則會淹(yan)沒測量(liang)信号産(chan)🔞生的感(gan)應電動(dong)勢。而交(jiao)變磁場(chang)勵磁可(ke)以♍通過(guo)不斷🛀變(bian)換勵磁(ci)的方向(xiang)來消除(chu)電極表(biao)面極化(hua)現象，因(yin)此，目前(qian)國内外(wai)電磁流(liu)量計大(da)多采📧用(yong)交變磁(ci)場勵磁(ci)。恒定磁(ci)場勵磁(ci)方式應(ying)用于導(dao)電率高(gao)、流體内(nei)🐆阻小、而(er)又不産(chan)生極化(hua)效應的(de)液态金(jin)屬的流(liu)🎯量測量(liang)中。
　　爲了(le)克服電(dian)極表面(mian)極化現(xian)象，目前(qian)采用的(de)方法可(ke)🏒分爲以(yi)下兩種(zhong)。①從極化(hua)電壓的(de)原理出(chu)發，分析(xi)兩個🌂電(dian)極📧上極(ji)化電壓(ya)的相關(guan)性，從根(gen)本上消(xiao)除極化(hua)電壓的(de)影響，如(ru)差分對(dui)比消除(chu)極化電(dian)壓🔴法。但(dan)是由于(yu)極化電(dian)壓💃🏻影響(xiang)因素多(duo)，且其随(sui)機性遠(yuan)遠🛀🏻大于(yu)反映🌍流(liu)量信号(hao)的👨‍❤️‍👨感應(ying)電動勢(shi)，所以其(qi)消除極(ji)化的效(xiao)果🧡并不(bu)理想。②另(ling)🧡一種是(shi)避開極(ji)化電壓(ya)的原理(li)，設法在(zai)不影響(xiang)流體感(gan)應信号(hao)測量的(de)情況下(xia)，将極化(hua)電壓控(kong)制在一(yi)個穩定(ding)的值，如(ru)繼電器(qi)電容♻️反(fan)饋抑制(zhi)極化法(fa)。浙江大(da)學提出(chu)了一種(zhong)新的方(fang)法，該方(fang)法是利(li)用在電(dian)極上施(shi)加✂️快速(su)變化的(de)交變電(dian)場⚽來抑(yi)制極🐅化(hua)電壓，且(qie)此交變(bian)電場隻(zhi)在非采(cai)樣時間(jian)段内激(ji)發👨‍❤️‍👨。上海(hai)💯大學提(ti)出了另(ling)外一種(zhong)反饋的(de)方法，即(ji)對測量(liang)🧡電極進(jin)行等電(dian)量動态(tai)跟蹤反(fan)饋📞的方(fang)法來消(xiao)除磁鋼(gang)勵磁電(dian)磁流量(liang)計的電(dian)極極化(hua)問✍️題。目(mu)前，這種(zhong)⁉️方😘法是(shi)當前恒(heng)磁磁場(chang)📧勵磁方(fang)法的焦(jiao)點。
3信号(hao)處理方(fang)法的改(gai)良
　　電磁(ci)流量計(ji)通過采(cai)集一段(duan)時間内(nei)的電信(xin)号來達(da)到測量(liang)流量的(de)目的，這(zhe)樣在測(ce)量過程(cheng)中不可(ke)避免地(di)會摻雜(za)各種幹(gan)擾信号(hao)，因此對(dui)信号的(de)檢測處(chu)理方式(shi)的改良(liang)就顯得(de)尤爲重(zhong)要。
3．1普通(tong)電磁流(liu)量計信(xin)号處理(li)
　　信号的(de)檢測處(chu)理實際(ji)上就是(shi)對信号(hao)進行放(fang)大、采集(ji)與幹擾(rao)抑制。信(xin)号方面(mian)的主要(yao)集中在(zai)幹擾的(de)抑制上(shang)。電磁㊙️流(liu)量計的(de)幹擾主(zhu)要包括(kuo)極化電(dian)壓的幹(gan)擾、工頻(pin)❗幹擾、電(dian)化學幹(gan)擾、流體(ti)碰撞幹(gan)擾、微分(fen)幹擾、零(ling)點漂移(yi)🛀等。除此(ci)以♈外，部(bu)分發現(xian)流體的(de)不對稱(cheng)流🥰動。電(dian)極和勵(li)磁線圈(quan)的不對(dui)稱也會(hui)産生相(xiang)應的測(ce)量誤差(cha)。國内許(xu)多機構(gou)在這些(xie)方面作(zuo)了很多(duo)的，如上(shang)海大學(xue)⭐提出的(de)一種反(fan)饋式信(xin)号放大(da)處理方(fang)法，采用(yong)矩形波(bo)勵磁來(lai)🌍克服極(ji)化電壓(ya)、工頻帶(dai)來的幹(gan)擾，利用(yong)增♊加勵(li)磁頻率(lü)或改變(bian)勵磁方(fang)式，克服(fu)電化學(xue)幹擾和(he)流體碰(peng)撞管道(dao)時産生(sheng)的幹擾(rao)。周真、王(wang)強等人(ren)通過對(dui)流量計(ji)極間信(xin)号進行(hang)建模來(lai)分離幹(gan)擾信号(hao)和流量(liang)信号，采(cai)取提前(qian)确定阈(yu)值來進(jin)行偏置(zhi)調整抑(yi)制低頻(pin)漂移産(chan)生的幹(gan)擾，利☎️用(yong)數模混(hun)合最優(you)濾波法(fa)消除微(wei)分幹擾(rao)。對于恒(heng)磁勵磁(ci)方式👣來(lai)🤩說，幹擾(rao)主要來(lai)源于極(ji)化電壓(ya)🌈幹擾以(yi)👉及零點(dian)漂移幹(gan)擾♋，消除(chu)零點漂(piao)移幹擾(rao)💘的方法(fa)有電容(rong)隔離法(fa)、反饋式(shi)信号處(chu)理方法(fa)和三🙇🏻次(ci)采樣消(xiao)除零點(dian)漂移法(fa)等。。
3．2電容(rong)式電磁(ci)流量計(ji)信号處(chu)理
　　普通(tong)電磁流(liu)量計的(de)電極部(bu)分是以(yi)金屬導(dao)體與被(bei)✌️測液體(ti)🈲接觸，而(er)流體流(liu)動時會(hui)對電極(ji)産生碰(peng)撞噪✉️聲(sheng)。後👨‍❤️‍👨來的(de)電容式(shi)電磁流(liu)量計使(shi)電極部(bu)分不與(yu)被✨測流(liu)體直接(jie)接觸，而(er)是透過(guo)管壁與(yu)流體的(de)感應電(dian)動勢産(chan)生❄️感應(ying)，從根本(ben)上解決(jue)✌️了雜散(san)噪聲的(de)問題⭐。但(dan)是由于(yu)耦合電(dian)容的容(rong)抗是電(dian)容式電(dian)磁流量(liang)計的主(zhu)要信号(hao)内阻，其(qi)耦合電(dian)容值很(hen)小，而内(nei)阻很大(da)，測量得(de)到的信(xin)号信噪(zao)比會很(hen)小。爲了(le)獲取較(jiao)高的信(xin)噪比，必(bi)須使用(yong)高輸入(ru)阻抗的(de)前置放(fang)大器和(he)高共模(mo)抑制✉️比(bi)的差動(dong)放大器(qi)，進♌行信(xin)号的阻(zu)抗轉換(huan)和放大(da)。
目前，信(xin)号檢出(chu)方法有(you)兩種:直(zhi)接檢測(ce)感應電(dian)壓與通(tong)💜過💃“虛地(di)🙇‍♀️”來🥰檢測(ce)電流法(fa)。電壓檢(jian)測法技(ji)術成熟(shu)，但是受(shou)流體因(yin)素影響(xiang)大。檢測(ce)電流法(fa)通過“虛(xu)地”與合(he)适的電(dian)阻值來(lai)♋獲得高(gao)電勢，通(tong)過Q=CE來計(ji)🆚算電容(rong)，最後通(tong)過微分(fen)得出電(dian)流值。此(ci)方法可(ke)從根本(ben)上消除(chu)電容洩(xie)漏電流(liu)的影響(xiang)，但是這(zhe)種方法(fa)受耦合(he)電容值(zhi)變化的(de)影響較(jiao)大，而且(qie)電路複(fu)雜，一般(ban)較少采(cai)用。
　　互相(xiang)關檢測(ce)方法是(shi)基于互(hu)相關函(han)數同頻(pin)相關，不(bu)同頻不(bu)相關的(de)性質，通(tong)過互相(xiang)關運算(suan)，達到濾(lü)出噪聲(sheng)的效果(guo)。已知發(fa)送信号(hao)🍓的頻率(lü)，就可在(zai)接收端(duan)發💘出相(xiang)同頻率(lü)的參考(kao)信号，與(yu)混亂信(xin)号進行(hang)相關即(ji)可提取(qu)出微弱(ruo)的測量(liang)信号。在(zai)後續的(de)數據處(chu)理當中(zhong)，他們使(shi)用了基(ji)于相關(guan)檢測原(yuan)理的💋旋(xuan)轉電容(rong)濾波器(qi)。這種電(dian)🏃路❤️抗幹(gan)擾能力(li)很強，有(you)很高的(de)信噪比(bi)。
　　由于智(zhi)能電磁(ci)流量計(ji)的出現(xian)，越來越(yue)多的信(xin)号處理(li)技術不(bu)再是單(dan)純的電(dian)路式濾(lü)波，而更(geng)多地使(shi)用軟件(jian)濾波，比(bi)如可以(yi)利用Matlab對(dui)信号進(jin)行在線(xian)處理，以(yi)有效地(di)降低幹(gan)擾，或利(li)用小波(bo)變換對(dui)信号進(jin)行處理(li)👉以抑制(zhi)幹擾等(deng)。
4流量計(ji)的智能(neng)化
　　随着(zhe)微處理(li)器的發(fa)展，電磁(ci)流量計(ji)也在朝(chao)着智能(neng)化⭐方♻️向(xiang)發🔴展🐆。其(qi)智能化(hua)方向可(ke)分爲信(xin)号處理(li)智能化(hua)和🧑🏽‍🤝‍🧑🏻控制(zhi)🛀智能化(hua)，兩🧑🏽‍🤝‍🧑🏻者共(gong)同作用(yong)構成了(le)智能電(dian)磁🐅流量(liang)計。其主(zhu)要技術(shu)包☔括軟(ruan)件技術(shu)、自🥵診斷(duan)功能、程(cheng)😘控放大(da)器技術(shu)、微處理(li)器抗幹(gan)🈲擾技術(shu)等。
軟件(jian)技術是(shi)信号處(chu)理智能(neng)化的标(biao)志，即通(tong)過軟件(jian)來控制(zhi)🚶電磁流(liu)量計的(de)整個工(gong)作過程(cheng)。數字濾(lü)波、非線(xian)性拟合(he)☔、零點自(zi)校📐正是(shi)較常見(jian)的技術(shu)。數字濾(lü)波能夠(gou)完成模(mo)拟濾波(bo)不能完(wan)成的濾(lü)波功能(neng)，例如:脈(mo)沖幹擾(rao)剔除、數(shu)字電路(lu)毛刺幹(gan)擾消除(chu)、A/D轉換器(qi)的抗工(gong)頻以及(ji)确💯保輸(shu)入微處(chu)理器數(shu)字的可(ke)靠性。另(ling)外，數據(ju)在線分(fen)析與數(shu)據重構(gou)也🌈是方(fang)向之一(yi)，如利用(yong)小波變(bian)換分離(li)漿☁️液流(liu)體當中(zhong)的流量(liang)信号、漿(jiang)液信号(hao)和利用(yong)陷波濾(lü)波器組(zu)的信号(hao)處理方(fang)法等。
　　電(dian)磁流量(liang)計是無(wu)阻擾測(ce)量，其測(ce)量電極(ji)與流體(ti)接🛀🏻觸後(hou)容易發(fa)生磨損(sun)、腐蝕、結(jie)垢等現(xian)象，這些(xie)現象會(hui)極大😄地(di)影響電(dian)磁流量(liang)計的測(ce)量精度(du)。爲了便(bian)于拆卸(xie)維護，電(dian)磁流量(liang)計增加(jia)了自⁉️診(zhen)斷功能(neng)。其功能(neng)越♌來越(yue)多，相繼(ji)添加了(le)✨信号線(xian)性度、勵(li)磁電🧑🏽‍🤝‍🧑🏻路(lu)的完整(zheng)⁉️性和準(zhun)确性(包(bao)括勵磁(ci)線圈電(dian)阻和勵(li)磁電流(liu))、監控和(he)診斷流(liu)程和環(huan)境條件(jian)的變✔️化(hua)(如液體(ti)電導🔞率(lü)是否變(bian)化，流體(ti)中氣泡(pao)和固💔體(ti)顆粒含(han)⁉️量等)。随(sui)後出現(xian)👨‍❤️‍👨一種無(wu)需改變(bian)電磁🔞流(liu)量計結(jie)構就能(neng)進行勵(li)磁電流(liu)異常的(de)自診斷(duan)技術。
程(cheng)控放大(da)器技術(shu)能夠實(shi)現電磁(ci)流量計(ji)量程的(de)自動轉(zhuan)換，同時(shi)利用增(zeng)益控制(zhi)方法能(neng)有效削(xue)弱微分(fen)幹擾峰(feng)值使放(fang)大器🌈過(guo)載的問(wen)題，便于(yu)流量信(xin)号電勢(shi)處理，提(ti)高抗🚶‍♀️微(wei)分幹擾(rao)的能⭐力(li)。
　　以往的(de)抗幹擾(rao)技術解(jie)決了輸(shu)入與輸(shu)出之間(jian)的各種(zhong)幹擾🧑🏾‍🤝‍🧑🏼問(wen)題，但是(shi)當電磁(ci)流量計(ji)引入智(zhi)能系統(tong)後，來自(zi)微處理(li)器的各(ge)種幹擾(rao)同樣會(hui)影響測(ce)量結果(guo)的精度(du)，甚至會(hui)導緻整(zheng)個流量(liang)測量系(xi)統跑飛(fei)或崩潰(kui)。目前，國(guo)内外常(chang)常使用(yong)軟硬件(jian)結合的(de)方式來(lai)提高微(wei)處理器(qi)🌐的抗幹(gan)擾能力(li)［33，37］。常用的(de)軟件抗(kang)幹擾方(fang)法有:軟(ruan)件指令(ling)冗餘措(cuo)施、軟件(jian)陷阱抗(kang)幹擾方(fang)法、軟件(jian)“看門狗(gou)”技術等(deng)。純粹的(de)軟件抗(kang)幹擾會(hui)浪費大(da)量的CPU功(gong)率，所以(yi)先使用(yong)硬件來(lai)消除大(da)部分幹(gan)擾。常用(yong)的硬件(jian)抗☔幹擾(rao)有:光電(dian)隔離器(qi)、接地技(ji)術、掉電(dian)保護💃技(ji)術等。
5結(jie)束語
　　近(jin)年來，電(dian)磁流量(liang)計随着(zhe)需求的(de)增加不(bu)斷發展(zhan)。在諸多(duo)的電磁(ci)流量計(ji)技術發(fa)展當中(zhong)，作者認(ren)爲未來(lai)的電磁(ci)流量計(ji)發展仍(reng)然以勵(li)磁優化(hua)、信号處(chu)理技術(shu)爲主✌️，同(tong)時電磁(ci)流量計(ji)将不斷(duan)添加各(ge)種智能(neng)化的功(gong)能以應(ying)對更多(duo)、更複雜(za)的測量(liang)環境。

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