电磁流量计测量两相流流体时，常常出现如图3—44那样的输出抖动现象，这就是所谓存在“浆状流体噪声”。应用低频矩形波励磁方式与交流励磁方式比较，最重要的进步在于减小了电磁感应的干扰，增强流量计的零点稳定性，一定程度上改善了直流极化电压的影响。但是，实践表明金属材料的极化电压形成的干扰，如图3—45所示，幅度大小与电极上的信号频率成反比。所以，励磁频率愈低，电极上的直流极化电压也愈高。通常，两电极上的这种极化电压对流体呈共模形式进入转换器，可以被差动放大器所抑制，表现不出来。如果直流极化电压幅度不相等（事实上，直流极化电压是随着温度、流体介质离子分布、流速大小以及电极表面状况而缓慢地漂移、变动），这样共模电压会转化成差模电压，被差动放大器所放大，因而极化电压的输出将影响测量信号。
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流体中的固体颗粒或纤维摩擦电极会形成一种波形呈尖状的干扰，习惯称作“尖状干扰”，图3—46可以说明这种干扰的形成。金属在电解质中腐蚀的现象告诉我们，电极为了抗拒电解质的腐蚀，往往在与流体开始接触时，其表面先形成一种薄的氧化膜。在形成氧化膜的过程中，金属与电解质之间产生极高的极化电压。如果两电极的材质和表面状态完全相同，金属‘j电解质之间的极化电压成为极性相同、幅度相等的共模干扰电压。当流体中的固体颗粒或纤维摩擦或撞击电极表面，把电极表面薄层氧化膜拉破或生成划痕，伤破的氧化膜需要重新形成。在重新形成氧化膜的过程中，电极对流体间的极化电压将发生突变。如果两个电极材质、结构、表面状态存在差异，所产生的极化共模干扰变为差模干扰。于是，就出现了流量计测量输出的大幅度波动（摆动）。
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图3—46浆液噪声的成因
从以上分析说明，固液两相流测量问题的解决，需要从励磁频率的选择上去解决。这就是在浆液测量中，除了保留工频50Hz或60I-Iz励磁频率外，现在还用高频矩形波励磁或双频励磁的原因。对于现代的电磁流量计，转换器是智能型的。因此，还可以对通过测量信号中成分的判断，采用粗大误差处理方法，限定“尖状干扰”的幅度，并进行数字滤波来处理，使输出平滑，这种技术称为变化率限制（Ratelimit）技术。图3—47（a）为变化率限制技术软件处理框图；图3—47（b）为经变化率限制技术处理后，施加阶跃输入的输出变化；图3—47（c）为经处理的浆液干扰的输出变化。 |
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