浆液型电磁流量计的探讨  七

由于浆液噪声频带范围较宽，覆盖整个方波信号的频带范围，且其频率呈1 /f 特性，因而，上述梳状带通滤波器不能有效克服浆液噪声的干扰。由式( 1) 可知，方波励磁时，流体的流速与传感器感应输出方波信号的正负半周幅值差成正比。在信号处理时，需对传感器输出信号进行幅值解调，求取其正负半周幅值之差。浆液干扰发生在不同的励磁半周期有可能造成对应半周期内的幅值解调结果偏大或偏小，从而引起测量误差。为此，通过对一段时间长度的浆液流量实验数据各励磁半周期的幅值解调结果进行统计分析发现，解调幅值与励磁半周期数成近似高斯模型。

T 为无浆液干扰影响的励磁半周期幅值解调结果，［a b］为误差带。超过［a b］误差带的幅值解调结果即为浆液干扰引起的幅值偏大或幅值偏小的结果。

可见，浆液测量时，解调幅值正常的励磁半周期数仍然是占绝对大多数，而浆液干扰引起的幅值偏大和幅值偏小的励磁半周期数则近似相等且比较少。因此，幅值解调后，可先对幅值解调结果进行统计分析，即对一段时间内的幅值解调结果进行排序，并取排序结果中幅值居

中的一段数据的平均值作为反映实际流量大小的幅值结果T。统计分析后再进行信号的递推重构，以获取不受浆液干扰影响的每个半励磁周期的信号。

综上所述，基于统计分析与信号重构的浆液信号处理流程为: 幅值解调Ⅰ→统计分析→信号重构→梳状带通滤波→幅值解调Ⅱ→电流修正→滑动均值滤波→流量转换。其中，幅值解调I 是直接计算系统采集进来的传感器信号的每励磁半周期的信号幅值; 幅值解调Ⅱ是求取信号重构与梳状带通滤波后信号每励磁半周期的信号幅值; 然后，将其与励磁电流相除得到电流修正结果，并进行滑动均值滤波和流量转换得到测量输出的流量值。

电磁流量计