BURKERT流量計介質(zhì)電導(dǎo)率與測量的關(guān)系
    BURKERT流量計是根據(jù)導(dǎo)電流體通過外加磁場時感生的電動勢來測量導(dǎo)電流體流量的一種儀器，傳感器主要組成部分是：測量管、電、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。電磁流量計介質(zhì)電導(dǎo)率與測量的關(guān)系：
    目前，BURKERT流量計轉(zhuǎn)換路的輸入阻抗已經(jīng)大大進步了，導(dǎo)電性液體時通常不會由于介質(zhì)電導(dǎo)率的變化而引起誤差，但對于一定的轉(zhuǎn)換器輸入阻抗，被測介質(zhì)的電導(dǎo)率有一個下限值min，不能低于該下限值。例如當(dāng)電導(dǎo)率超過10－1（S／cm）左右時，就會降低流量信號，改變指示值，即指示流量值小于實際流量值。
    這是由于在電磁流量變送器中，磁場為有限長，被測的導(dǎo)電液體只有流過有限磁場時，才能產(chǎn)生感生電動勢e。
    所以，代表流量信號的感生電動勢e是磁場部門的導(dǎo)電液體切割磁力線的結(jié)果，磁場兩端以外的導(dǎo)電液體沒有對e作出任何貢獻。相反，因為它們也是和兩個電連通的，故也就構(gòu)成了一部門外電路。當(dāng)變送器與轉(zhuǎn)換器連接在一起時，這部門外電路就與轉(zhuǎn)換器輸入阻抗相并聯(lián)而成為變送器的負載。
    當(dāng)被測介質(zhì)的電導(dǎo)率很大時，外電路的電阻較小，達時無論轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗有多高，并聯(lián)的結(jié)果將取決于這部門液體外電路，從而減小變送器與轉(zhuǎn)換器之間的傳輸精度。
    對BURKERT流量計來說不受介質(zhì)電導(dǎo)率影響是有一定的范圍的，被測介質(zhì)電導(dǎo)率既不能太大，也不能太小。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)換器輸入阻抗的進步，必將可以降低被測介質(zhì)電導(dǎo)率的下限。
    流量計用來指導(dǎo)挖泥船操作施工，防止堵管、悶耙，與密度測量設(shè)備一起使用構(gòu)成產(chǎn)量計，為施工操作與管理提供決策數(shù)據(jù)，有利于提高施工效率。其測量介質(zhì)為液固兩相流體，有別于通常意義下的單一介質(zhì)，測量難度大大增加。而電磁流量計（EMF）是根據(jù)電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電性流體流量的儀表［1］。與現(xiàn)有各種流量儀表相比，其直線性好、測量準(zhǔn)確度高、測量范圍和適用范圍廣、耐腐蝕強，可以解決其他流量計不易解決的問題，如臟污流、腐蝕流等的測量［2］。
    BURKERT流量計大多存在零點漂移、轉(zhuǎn)換精度不高、流速不穩(wěn)、空管檢測易失常等諸多問題。對此，我們進行了相關(guān)研究并提出相應(yīng)改進措施，現(xiàn)已研發(fā)出一種專門用于挖泥船的新型電磁流量計，在耙吸式挖泥船上成功應(yīng)用，取得了很好的效果。本文通過信號處理和空管檢測功能詳細介紹該新型挖泥船電磁流量計。
    BURKERT流量計轉(zhuǎn)換器將此感應(yīng)電動勢測出，再根據(jù)線性關(guān)系式即可得出流速信號。圖2為電磁流量計整體設(shè)計示意圖。
    考慮到傳感器出來的微弱信號容易在傳輸線上損耗，故而電信號調(diào)理板和空管檢測功能板就近放置于傳感器出線口，調(diào)理后經(jīng)屏蔽線傳輸轉(zhuǎn)換器上的主控電路。
    結(jié)構(gòu)上管道本身就是個大的屏蔽體，防止勵磁線圈磁場泄露，信號采用屏蔽線傳輸，減少線與線之間信號干擾，以及空間傳播的干擾，信號的完整性。
    電路上采用雙核主從式控制，方便流速測量及其空管檢測，克服了以往電磁流量計需要配合密度計來使用的缺陷；同時利用微機技術(shù)，使其各方面大大提高，更加智能化，更加便于管理施工。
    2勵磁方式的合理選擇
    BURKERT流量計大多采用低頻方波勵磁方式，其主要特點是能避免零點漂移及無正交干擾，抗同相干擾能力較好［4］。但對于液固兩相流體而言，當(dāng)固體顆粒撞擊電，表面電位變化形成尖峰狀噪聲，信號呈現(xiàn)大幅度波動。而低頻方波勵磁不能從硬件技術(shù)上消除這種由于沖擊造成的干擾，要實現(xiàn)測量結(jié)果的穩(wěn)定，只能通過調(diào)整勵磁頻率外加軟件手段加以消除，但有兩方面的缺陷：
    （1）挖泥船上工況復(fù)雜，挖泥工況與合適勵磁頻率匹配問題很難解決，只能通過現(xiàn)場不斷調(diào)試較合適的頻率參數(shù)。同一工地不同土質(zhì)都需要改變頻率參數(shù)，以目前的現(xiàn)場條件及技術(shù)水平，要做到這一步非常困難，目前基本上采用大體上可測量的單一頻率。
    （2）采用軟件濾波降低由沖擊噪聲產(chǎn)生的波動幅度，波動幅度平滑程度越高，則測量結(jié)果的真實性和實時性就越差，很多情況下會導(dǎo)致測量結(jié)果失真，尤其當(dāng)高流速、固體含量高、大顆粒的工況。
    而采用工頻（50Hz）電源交流勵磁方式，消除了電表面的化于擾，抗固體顆粒撞擊電形成尖峰狀噪聲能力強。由于磁場是交變的，所以輸出信號也是交變信號，放大和轉(zhuǎn)換低電平的交流信號要比直流信號容易得多。但注意的是，用交流勵場會帶來一系列的電磁干擾問題。例如正交干擾、同相干擾等，這些干擾信號與有用的流量信號混雜在一起。因此，如何正確區(qū)分流量信號與干擾信號，并如何有效地抑制和排除各種干擾信號，就成為交流勵磁電磁流量計成功應(yīng)用于液固兩相流體測量的關(guān)鍵點。
    BURKERT流量計與測量管道的摩擦及對測量元件不定時的沖擊，會產(chǎn)生高強度的干擾信號，常規(guī)信號處理技術(shù)會造成測量結(jié)果大幅度波動、回零等現(xiàn)象，情況嚴重時會失去測量意義。對于信號處理有兩個難點：*，如何將微弱的流量信號與干擾信號區(qū)分開來；，如何測量的實時性和準(zhǔn)確性。解決干擾的辦法：
    （1）需要設(shè)計合理的回路結(jié)構(gòu)，利用信號調(diào)理電路減少大部分干擾信號。
    （2）主控制電路上通過相敏檢波等一系列硬件電路再結(jié)合軟件進行相位補償和零位補償進一步消除正交干擾信號和同相干擾?！　榱藴y量的實時性和準(zhǔn)確性，將勵磁信號和感生電勢信號進行數(shù)字濾波，再利用軟件算法進行除法運算得到流速信號，借此來得到穩(wěn)定的實時流速。