電磁流量計的測量通道是一段光滑的直管段，不會堵塞，非常適用于測量含有固體的固液兩相流體， 且電磁流量計在檢測時不會帶來壓力等外力作用，所以節能效果好。 電磁流量計采用法拉第電磁感應定律作為設計原理， 測量的體積流量基本上不受流體的密度、溫度、壓力、粘度和電導率變化的明顯影響，且其口徑范圍選擇余地大，流量測量范圍寬，也可用于測量具有腐蝕性的液體。

 

        電磁流量計在測量液體時， 兩個電極與被測液體相接觸，這樣可以更準確地測量由于外加激勵而產生的電荷偏移。 流速為V 的流體在外加磁場的情況下，切割磁力線，向兩個電極方向移動，形成電勢差 E 。 但是在接觸過程中，被測液體中混合的大小質量不均的固體顆粒在流體運動中，隨機的沖撞電極，使得輸出信號出現頻繁的跳動，這種現象叫做漿狀流體噪聲，即漿液噪聲 。

 

1、1／f 噪聲的宏觀解釋

        漿液內部含有大量的紙漿或砂漿等大小不均的固體顆粒，漿液流動時，這些顆粒會沖撞到電磁流量計的測量電極上，使得測量電極產生一個突變信號， 大量的突變信號擾亂了正常的測量信號，原本應該平滑的感應電勢疊加上噪聲，使得流量測量產生偏差。

 

        將漿液噪聲從流量信號里抽離出來， 并從頻域的角度分析可知，漿液噪聲的功率譜密度符合 1／f 噪聲特性，即信號的功率譜能量分布和頻率成反比。 功率譜分析表明漿液噪聲的頻率分布很寬，干擾的增益隨著頻率的升高而降低。圖 1 為不含流量信號的漿液噪聲時域圖及其對應的功率譜密度圖。

 

        對于 1／f 噪聲的研究，現階段常用的有兩種方法：一種是，首先產生隨機白噪聲，再把白噪聲通過一個高通濾波器，經過濾波的噪聲可以近似看作是 1／f 噪聲；另一種是，用狀態機的方法經過復雜的運算得到，或者用一種需要復雜方法的模型得出 1／f噪聲。

 

2、1／f 噪聲的統計解釋

        1／f 噪聲在很多自然系統中都有出現，近些年來越來越多的人都試圖用數學分析的方法解釋這種現象， 但是所有的研究都還未達成統一，但是有一個共性是公認的，下面是本文對 1／f 的一種解釋。

 

        設在一段時間內（ t＞0 ），漿液顆粒沖撞電極產生的噪聲電壓值的大小與沖撞電極的顆粒的大小（流體濃度）、力度（流體速度）、幾何形狀有關，假定將漿液顆粒分化為質量、形狀統一的質點，漿液顆粒沖撞電極產生的噪聲電壓值正比于質點的數量，即在某一時刻 t ，產生的噪聲值的幅值用質點的數量來描述。則漿液沖撞電極的隨機過程為計數過程，若 N （ t ）表示時刻t 為止累計的質點數量，則此過程滿足以下條件：

 

        1 ） N （ t ） ≥0 ；

        2 ） N （ t ）是正整數；

        3 ）若 s＜t ，則 N （ s ） ＜N （ t ）；

        4 ）當 s＜t ， N （ t ） －N （ s ）等于區間（ s ， t ］中質點的數量。

        由此可知，漿液沖撞電極產生的噪聲，符合泊松過程，定義為：

 

        其中 t＜0 時， N （ t ） ＝0 。 將其做傅里葉變換，可得：