摘要(yao):電磁流量(liang)計在測量(liàng)漿液時，會(huì)受到漿液(ye)噪聲的幹(gan)擾,這種幹(gan)擾☁️是影響(xiǎng)流🤞量測量(liang)等指标的(de)主要影響(xiǎng)因素。由大(dà)量實驗得(de)知👄,漿液噪(zao)聲符合1/f噪(zào)聲特性,通(tōng)過對1/f噪聲(sheng)的理論分(fen)析和數學(xué)計算,可以(yǐ)得到漿液(ye)噪聲的數(shù)學模型。最(zuì)後綜合漿(jiāng)液的物理(li)特⭕性,可以(yǐ)得到參數(shu)可⭕控的漿(jiāng)液噪聲的(de)仿真模型(xing)，該模型對(dui)噪聲和電(dian)磁流量計(jì)設計都㊙️具(ju)有一定的(de)實際價值(zhí)。
　　漿液型電(dian)磁流量計(ji)的測量通(tong)道是一段(duàn)段光滑的(de)直管段,不(bú)會堵塞,非(fei)常适用于(yú)測🔴量含有(you)固體的固(gù)液兩相流(liú)體，且電磁(cí)流量計在(zài)檢測時不(bu)會帶來壓(ya)力等外力(li)作用,所以(yǐ)⛹🏻‍♀️節能效果(guǒ)好"。電磁流(liú)量計采用(yòng)♻️法拉第電(diàn)磁感應定(dìng)🆚律作爲設(she)計原理，測(cè)量的體積(jī)流量基本(běn).上不受流(liú)📐體的密度(dù)、溫度、壓力(lì)、粘度和電(dian)導率變化(hua)的明顯影(ying)響,且其口(kǒu)徑範圍選(xuan)擇餘地大(dà),流量測量(liàng)範圍寬,也(ye)😘可用于測(cè)量具有🌈腐(fu)蝕性的液(ye)體。
　　電磁流(liú)量計在測(ce)量液體時(shi)，兩個電極(ji)與被測液(yè)體相接觸(chu),這樣可以(yi)更正确地(dì)測量由于(yu)外加激勵(lì)而🔞産生的(de)電荷偏移(yí)。流速爲V的(de)流體在外(wai)加磁場的(de)情況下,切(qiē)割磁力線(xiàn),向兩🔴個電(diàn)極方向移(yi)動,形成電(diàn)勢😘差E。但是(shi)在接觸過(guò)程中,被測(ce)液體中混(hun)合的大小(xiao)質💃🏻量不均(jun1)的固體顆(ke)粒在流體(ti)運動中，随(sui)機的沖撞(zhuang)電極，使得(de)輸出信🌈号(hào)出現頻繁(fán)的跳動,這(zhè)種現象叫(jiào)做漿狀流(liu)體噪聲，即(jí)漿液噪聲(sheng)。
1.1/f噪聲的宏(hóng)觀解釋
　　漿(jiang)液内部含(han)有大量的(de)紙漿或砂(sha)漿等大小(xiao)不均的固(gù)體顆🌐粒,漿(jiāng)液流動時(shi),這些顆粒(li)會沖撞到(dao)電磁流量(liàng)計的測量(liang)電極上,使(shǐ)得🚶‍♀️測量電(diàn)極産生一(yi)個突變信(xìn)号，大🌂量的(de)突變信号(hao)擾亂了正(zhèng)常的測量(liang)信号,原本(běn)應該平滑(hua)的感應🤟電(dian)勢疊加.上(shang)噪聲,使得(dé)流量測量(liàng)産生偏差(chà)🍉'5]。将漿液噪(zao)聲從流量(liang)信号裏抽(chōu)離出來🆚,并(bìng)從頻域的(de)角度分析(xī)可知,漿液(yè)噪聲的功(gōng)率譜密度(du)符合1/f噪聲(shēng)特性，即信(xin)号的功率(lǜ)譜能量分(fen)布和頻㊙️率(lǜ)成反比。功(gōng)率譜分析(xi)表明漿液(yè)噪聲的👄頻(pin)率分布🐉很(hen)寬,幹擾的(de)增益随着(zhe)頻率的升(sheng)高而降低(dī)。圖1爲不✊含(han)流量信号(hao)的漿液噪(zao)聲時域圖(tú)及其對應(ying)的功率譜(pǔ)密度圖。
 
　　對(dui)于1/f噪聲的(de)研究,現階(jiē)段常用的(de)有兩種方(fang)法:一種👅是(shi),首先🈲産生(shēng)随機白噪(zào)聲,再把白(bai)噪聲通過(guò)-一個高🐉通(tong)濾波器經(jing)過濾波🚩的(de)噪聲可以(yǐ)近似看作(zuo)是1/f噪聲;另(ling)一種是,用(yong)狀🆚态機的(de)方法經過(guo)複雜的運(yùn)算得到，或(huo)者用--種需(xu)要複雜方(fang)法的模型(xíng)得出1/f噪聲(sheng)。
2.1/f噪聲的統(tǒng)計解釋
　　1/f噪(zào)聲在很多(duō)自然系統(tǒng)中都有出(chu)現，近些年(nián)來越來越(yuè)多的人都(dōu)試圖用數(shù)學分析的(de)方法解釋(shì)這種現象(xiang)，但是所有(you)的研究👨‍❤️‍👨都(dōu).還未達成(cheng)統一,但是(shi)有一個共(gong)性是公認(ren)的,.下面是(shì)本文對1/f的(de)一種解釋(shì)。
　　則漿液沖(chong)撞電極的(de)随機過程(cheng)爲計數過(guo)程，若N(t)表示(shì)時😘刻t爲止(zhi)累🌈計的質(zhì)點數量,則(zé)此過程滿(mǎn)足以下條(tiao)‼️件:
1)N(t)≥0;
2)N(t)是正整(zhěng)數;
3)若s<t,則N(s)<N(t);
4)當(dang)s<t,N(t)-N(s)等于區間(jian)(s,t]中質點的(de)數量。
　　由此(cǐ)可知,漿液(yè)沖撞電極(jí)産生的噪(zào)聲，符合泊(bo)松過💋程,定(dìng)義爲:
 
　　其中(zhong)n是平均脈(mo)沖率,三角(jiao)方括号表(biao)示總體均(jun1)值。這個功(gōng)率🔱譜的圖(tú)形，在原點(dian)處近乎平(ping)直,然後經(jīng)過一個過(guò)渡區,在高(gao)頻處與1/λ2成(cheng)☔比例!
　　但是(shì)這并不能(néng)細緻的刻(kè)畫1/f噪聲的(de)特性,它還(hai)和λ有關。設(shè)過渡♍區的(de)兩個端點(diǎn)值爲λ1和λ2,則(zé)功率譜表(biao)達式爲:
 
　　其(qi)中,K是與流(liú)速、濃度以(yi)及漿液顆(ke)粒形狀有(yǒu)關的系數(shu);a是👉表征噪(zào)聲1/f特性的(de)系數，通常(cháng)1<a<2;S(w)爲噪聲序(xù)列中噪聲(sheng)頻🍉率f的統(tǒng)計幅值;T是(shì)漿液顆粒(li)沖撞電極(ji)的間隔🔴時(shí)間。
　　假設y=log10,S(ɷ),b=log10,K,kX=a*log10T,則(ze)統計功率(lǜ)譜在對數(shù)坐标系下(xia),可将漿液(ye)噪聲等效(xiao)成Y==b+kX。Y正比于(yu)統計幅值(zhí),b正比于流(liú)速和濃度(dù),k爲⛱️漿液固(gu)有系數,表(biǎo)征不同種(zhǒng)類的漿液(yè)。
　　漿液噪聲(shēng)的幅值VA符(fú)合高斯分(fèn)布，且高斯(sī)分布的均(jun)值μ和方差(chà)σ與b和k有關(guān)。即高斯分(fen)布的均值(zhí)增大，等效(xiao)直線斜率(lü)增大，截距(ju)減小;高斯(sī)分布的方(fang)差增大,等(děng)效直線斜(xié)率減✌️小,截(jié)距增大;幅(fú)值倍數增(zēng)大,截距增(zēng)大。
4實驗驗(yan)證
　　根據以(yǐ)上關系,設(she)計一種漿(jiāng)液噪聲Msury,此(cǐ)噪聲由功(gōng)率譜統計(jì)特性拟合(he)的直線符(fú)合斜率爲(wèi)k=-1.9,截距爲b=-52。噪(zào)聲各頻段(duan)斜率相☎️近(jìn),整體波形(xíng)随機曲折(shé)。
　　設△=1.37*10-3(s),n=30,mj=100,由以上(shang)構造方法(fa)可得時間(jian)序列Ndis，将離(lí)散的時間(jian)點Ndis線🎯性化(huà)，即時間累(lèi)積得到
 
　　實(shi)驗結果如(rú)表1,Data1和Data2爲實(shi)際噪聲測(ce)得的數據(ju)。
 
5結束語
　　通(tōng)過分析漿(jiāng)液噪聲,可(ke)以得到以(yi)下結論:.
1)根(gēn)據漿液噪(zào)聲的頻譜(pǔ)特性的分(fen)析,此模型(xíng)可用于在(zài)--定.頻☂️譜範(fan)圍内近似(si)代替實際(ji)漿液噪聲(sheng);
2)漿液噪聲(shēng)在對數坐(zuò)标下，呈現(xiàn)1/f的特性,濃(nong)度增加或(huò)者流速💋增(zēng)加,曲線上(shang)移,濃度下(xia)降或者流(liú)速降低,曲(qǔ)線下移;低(dī)頻噪聲能(neng)🏃🏻量高🧡于高(gao)頻噪聲，高(gāo)頻段比低(dī)💔頻段豐富(fù)。

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