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        電磁流量計的直流干擾
        關(guān)鍵字:電磁流量計    日期:2013-1-18 15:44:47

        電磁流量計的直流干擾
            傳感器電極信號中的直流噪聲是來自測量電解質(zhì)的電化學(xué)現(xiàn)象。金屬材料的電攝和接液部件(接地環(huán)、接地電極或金屬管道)與電解質(zhì)液體相接觸,電解質(zhì)液體中的離子將向它們定向移動,從而在電極、接液部件與流體介質(zhì)間會形成一定的電位,這就是我們平常所說的極化現(xiàn)象。如果兩電極對接液部件的電位相等、方向相同,兩電極之間的電位差等于零。當(dāng)兩個電極材質(zhì)或表面狀態(tài)有差異時,兩電極之間的電位差就表現(xiàn)出來?;蛘撸右翰考c液體間出現(xiàn)波動大的極化電壓時.極化電壓的波動也會在電極間反映出來。這個現(xiàn)象可以用一個小實驗觀察。當(dāng)用高靈敏度的毫伏電壓表(數(shù)字式萬用表的電壓檔)的試筆插入一杯水中,電壓表能讀出電壓值。這是因為電壓表試筆的材質(zhì)有差異,試筆上形成的極化電位不同,因而出現(xiàn)了電位差。
            電磁流量計電極與接地環(huán)(或金屬管道、接地電極)材質(zhì)不同.使得它們與電解質(zhì)液體之間形成的極化電壓大小和極性也不同。圖3 - 69所示,極化作用形成的傳感器測量電極、金屬管道(或者接地環(huán)、接地電極)對流體(視為零歐姆的電阻)的電壓分別為ei.e2和可以看出e,是共模電壓狀態(tài),它們分別與差動的流量信號疊加,將共模干擾轉(zhuǎn)換為串模狀態(tài)進入轉(zhuǎn)換器的差動放大器。過大的串橫極化電壓(例如下文分析的情況可能高達敷百毫伏)直接進入差動放大器往往把放大器阻塞,流量信號不能放大。即使能放大,由于疊加的共模電壓是漂移變動的,所以流量信號的輸出擺動也很大。這樣看來,降低極化電壓的產(chǎn)生非常重要。倒如,后面的例子中,用鉭電極或鉑金電極在測量水流量時,以碳鋼管道為接液部件,輸出擺動很大。因此,即使電極應(yīng)用很好的耐腐蝕金屬材料,未注意到接液部件材質(zhì)的極化電位,同樣也會發(fā)生大的輸出擺動。下面我們考察金屬在電解質(zhì)溶液中的電化學(xué)現(xiàn)象,來認識極化電壓的發(fā)生。

                                                                               

            任何金屬浸入一種電解質(zhì)溶液時,其帶電的正離子趨向于溶解而金屬本身則保持負電荷,這就形成了一定電位的電極。這種電極在介質(zhì)中形成一個電位差,同時產(chǎn)生電流,使電磁流量計電極繼續(xù)溶解,即繼續(xù)腐蝕.這就是電化學(xué)的過程。形成的電極的電位可用能斯特方程表示[9,:

                    


        式中  n______該金屬的化合價;
              T-_____絕對溫度,K;
              R-_____理想氣體的摩爾常數(shù):8 .31J/mol-K
              F-_____法拉第常數(shù);
              c______金屬離子濃度的常數(shù);
              c______溶液中金屬離子的活度

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