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(jìn)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(shí)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(xiàn)。相反，因?yàn)樗鼈円彩呛蛢蓚€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(fù)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(dá)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(jìn)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(qiáng)，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(diǎn)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(jìn)行了相關(guān)研究并提出相應(yīng)改進(jìn)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(xì)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(jī)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(diǎn)是能避免零點(diǎn)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(shí)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(shí)性和實(shí)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(qiáng)。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(diǎn)。
    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(qiáng)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(yán)重時會失去測量意義。對于信號處理有兩個難點(diǎn)：*，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(shí)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(jìn)行相位補(bǔ)償和零位補(bǔ)償進(jìn)一步消除正交干擾信號和同相干擾。　　為了測量的實(shí)時性和準(zhǔn)確性，將勵磁信號和感生電勢信號進(jìn)行數(shù)字濾波，再利用軟件算法進(jìn)行除法運(yùn)算得到流速信號，借此來得到穩(wěn)定的實(shí)時流速。