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基于电涡流法的解质溶液电导率测量系统研制.pdf63页
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基于电涡流法的解质溶液电导率测量系统研制
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摘 要 工程电导检测技术具有可测范围宽、灵敏度高、成本低、安全性好、便于
实现连续测量等优点而被逐步应用到土壤盐度分析、水环境监测、工业流程控
制、多相流参数检测、化学分析等领域中。这些领域中的检测对象多数以电解
质溶液的形式存在，工程电导检测多数是电解质溶液的电导率检测。 电解质溶液的电导率检测目前多数为电极接触式检测方法，此方法存在电
极极化、腐蚀等问题。近年来出现了一些基于电磁感应原理的非接触测量方法，
解决了电极接触式测量的缺点，但仍存在一些问题：有些传感器需要改变原有
管道的结构形状或改变流体的流动形态，属侵入测量；传感器复杂，加工精度
要求高；测量精度一般低于电极接触式测量方法。 本文针对电磁感应式电导率测量方法存在的问题进行了研究，对传感器结
构进行改进优化，对信号调理电路进行改进设计和抗干扰设计，研制了一套基
于电磁感应的电解质溶液电导率在线测量系统。本文的主要工作如下： 1 本文把通常用于测量金属、合金等良导体的对射式涡流传感器应用于
测量电导率较小的电解质溶液，提出了一种双线圈管道贴附式溶液电导率在线
测量结构，简化了三线罔、四线圈等溶液电导率测量传感器的结构，研制了一
套电解质溶液电导率的非接触、非侵入、在线测量系统。 2 针对溶液电导率小、涡流强度弱的特点，本文提出了用较高频率的jF
弦波激励的方案，并将高速高精度模拟乘法器应用于微弱涡流信号提取，并取
得了较好的效果。同时，在分析双线罔贴附式涡流传感器结构的等效电路和干
扰途径的基础上，采取了差动放大的思路把干扰变为共模信号加以抑制，得到 了很好
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