漿液型電磁流量計的探討  七

由于漿液噪聲頻帶范圍較寬，覆蓋整個方波信號的頻帶范圍，且其頻率呈1 /f 特性，因而，上述梳狀帶通濾波器不能有效克服漿液噪聲的干擾。由式( 1) 可知，方波勵磁時，流體的流速與傳感器感應輸出方波信號的正負半周幅值差成正比。在信號處理時，需對傳感器輸出信號進行幅值解調，求取其正負半周幅值之差。漿液干擾發生在不同的勵磁半周期有可能造成對應半周期內的幅值解調結果偏大或偏小，從而引起測量誤差。為此，通過對一段時間長度的漿液流量實驗數據各勵磁半周期的幅值解調結果進行統計分析發現，解調幅值與勵磁半周期數成近似高斯模型。

T 為無漿液干擾影響的勵磁半周期幅值解調結果，［a b］為誤差帶。超過［a b］誤差帶的幅值解調結果即為漿液干擾引起的幅值偏大或幅值偏小的結果。

可見，漿液測量時，解調幅值正常的勵磁半周期數仍然是占絕對大多數，而漿液干擾引起的幅值偏大和幅值偏小的勵磁半周期數則近似相等且比較少。因此，幅值解調后，可先對幅值解調結果進行統計分析，即對一段時間內的幅值解調結果進行排序，并取排序結果中幅值居

中的一段數據的平均值作為反映實際流量大小的幅值結果T。統計分析后再進行信號的遞推重構，以獲取不受漿液干擾影響的每個半勵磁周期的信號。

綜上所述，基于統計分析與信號重構的漿液信號處理流程為: 幅值解調Ⅰ→統計分析→信號重構→梳狀帶通濾波→幅值解調Ⅱ→電流修正→滑動均值濾波→流量轉換。其中，幅值解調I 是直接計算系統采集進來的傳感器信號的每勵磁半周期的信號幅值; 幅值解調Ⅱ是求取信號重構與梳狀帶通濾波后信號每勵磁半周期的信號幅值; 然后，將其與勵磁電流相除得到電流修正結果，并進行滑動均值濾波和流量轉換得到測量輸出的流量值。

電磁流量計