傳統(tǒng)的電磁流量計是依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的導(dǎo)電介質(zhì)體積流量 測量儀表，在石油、化工、冶金和造紙等行業(yè)應(yīng)用極為廣泛，但是僅僅適用于對流速穩(wěn)定的導(dǎo)電流體進(jìn)行測量，極大地限制了電磁流量計在流量測量領(lǐng)域的使用。針 對這一缺陷，諸多學(xué)者對其進(jìn)行了研究，并取得了一定的研究成果，如較之于傳統(tǒng)的采用扇葉切割磁感線的方法，提出的采用高磁導(dǎo)率的小球切割磁感線的技術(shù)，解 決了無法測量低導(dǎo)電率的液體的難題，并實現(xiàn)了雙向測量。在實際應(yīng)用中，由于電磁流量計工作原理的限制，流量計輸出信號微弱，淹沒在各種噪聲中。因此，如何 將流量信號與各種干擾信號有效分離是進(jìn)一步提高電磁流量計測量精度的關(guān)鍵。傳統(tǒng)方法采用模擬低通濾波器濾除輸出信號中的高頻噪聲，但是模擬濾波器動態(tài)響應(yīng) 無法調(diào)整，同時硬件電路本身也會引入噪聲。小波分析具有多分辨率分析的特點，具有良好的時－頻特性，從而為其在信號降噪中的應(yīng)用提供了廣闊的前景。針對模 擬濾波器去噪的缺點，本文將小波閾值去噪方法引入新型電磁流量計輸出信號處理中，降低了流量計信號中的噪聲，提高了測量精度。

1 新型雙向電磁流量計介紹

1.1 新型雙向電磁流量計模型

提出的新型雙向流量計如圖1所示，較之于傳統(tǒng)的電力流量計，它可以測量低導(dǎo)電率的液體，實現(xiàn)雙向測量，極大地提高了測量精度和測量工序。

圖1 新型雙向流量計結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)被測流體經(jīng)過分流葉片進(jìn)入旋流器后，帶動高導(dǎo)磁率的小球在管道內(nèi) 旋轉(zhuǎn)，周期性地切割流量計殼體內(nèi)永磁鐵產(chǎn)生的磁力線，引起磁電變換器磁阻周期性變化，導(dǎo)致通過磁感應(yīng)線圈的磁通量發(fā)生變化，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，獲得 交流電壓信號輸出。該電壓頻率與小球在管道內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度相等，磁電轉(zhuǎn)換器輸出的交流電壓頻率與被測體積流量q_v的關(guān)系式為

    （1）

式中：f為交流電壓信號的輸出頻率；K為流量計的儀表系數(shù)，一般通過實驗標(biāo)定的方法確定。工程應(yīng)用中，在測量流量計的輸出電壓信號的頻率后，按照式（1）即可以計算出流體的體積流量。

1.2 噪聲分析

受使用環(huán)境和設(shè)計原理的影響，電磁流量計的輸出信號中疊加了一系列的噪聲，一個實際的輸出信號如圖2所示，該信號*淹沒在噪聲中。

在一般情況下，實際電磁流量計的輸出信號可以表示為

    （2）

式中：表示微分干擾電壓；表示正交干擾，在相位上與流量計輸出信號相差90°。這兩種干擾只有在交變磁場中才會產(chǎn)生，電磁流量計采用的是永磁鐵，因此這兩項干擾為0。e_o為輸出信號電壓；e_c為共模干擾電壓；e_d為極化電壓；e_z為串模干擾電壓。

圖2 新型流量計輸出信號

在電磁流量計中，流量計的原始信號淹沒在噪聲中，并且信號中含有高頻噪聲。傳統(tǒng)方法采用模擬低通濾波器去除噪聲，但是這種方法存在時效性不好和不能動態(tài)調(diào)節(jié)的缺點。而小波閾值去噪算法可以快速給出濾波結(jié)果，在保證時效性的同時，zui大限度地濾除噪聲。