汚水流量の測定における流体が騒音を発生させる原因の分析

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1、汚水流量計の流体摩擦ライニングと電極により、流体内で発生する正・負イオンが電解質流体から分離される。ライニングと電極表面が粗いほど、遊離イオンの濃度は高くなる。電極の信号電場の影響で、一部のイオンが電極に移動し、ノイズ電圧が発生する。このようなノイズはフロー雑音と呼ばれる。流動ノイズは低導電率測定時に顕著に現れます。流動ノイズは外部電場の強度に関連しており、流速が高いほど誘導信号が大きくなり、ノイズの振幅も大きくなるため、出力は不安定になる。 2、ステンレス電極の耐食性は、その表面に極めて薄い不動態層が存在し、電気化学反応が平衡状態に達することによってもたらされる。流体中の固体粒子が電極に衝突し、電極表面の不動態層が破壊されて電気化学的平衡が崩れる。また、金属材料が流体媒体と接触すると、表面の不動態層を再形成して電気化学的平衡を維持する能力がある。電気化学的平衡に達する間、金属および流体中の遊離イオンは信号電場の作用によって絶えず電気化学反応を起こしている。固体粒子が電極に衝突し、保護層である不動態皮膜を絶えず破壊する；電気化学反応によって再び不動態層が生成され、その結果、電極間の電位が絶えず大幅に変動する。この変動する電位が、流量信号内の流体ノイズを引き起こす。この状況は、電磁流量計で一般的に言われるスラリーノイズです。理論と実験により、電気化学反応の信号電場の変動周波数を高めることで流体ノイズの振幅が急速に低下することが示されており、これが高周波励磁や二重周波励磁がスラリー測定の問題を解決できる理由である。 3、高流速の流れる流体により、ライニングや電極付近の層流境界層の厚さが非常に薄くなり、ライニングや電極の粗さの高さが流速の層流境界層の厚さを超えてしまう。流体はこの粗さの高い部分に衝突し、流速が発散したり急変したりする。測定管の中心軸方向と同じ（または反対の）向きを持つ流速成分の一部が、信号重み関数の影響を受けて電極信号に大きな影響を与え、大きな正の誤差が生じる。これがハイエンドの流速ノイズである。 4、流体の電気伝導度やpH値の急激な変化も流動ノイズを引き起こし、流量計の上流で薬剤を添加することによる測定値の不安定さはその典型的な例です。その原因は、異なる媒体が不均一に混合されると、流体内で正イオンと負イオンが容易に分離し、電極の信号電場の影響を受けて一部のイオンが電極に移動するため、流動ノイズ電圧が発生し、出力が不安定になるからです。 以上のように、上記の汚水流量計の流体騒音における流動騒音および高周波数域の流速騒音は、測定管のライニングや電極表面の粗さと直接関係しており、分極電圧によって生じるスラリー騒音も電極表面の粗さと大きく関連している。