电磁流量计由于其测量管内无阻挡物及活动部件,被广泛应用于水流量和固液两相流的测量。测量固液两相流时,固体颗粒碰撞电极产生一种非平稳1/f浆液噪声,严重影响测量精度。为了抑制浆液噪声,需要提高励磁频率。现有电磁流量计多采用矩形波励磁,在信号的稳态段测量流量,因此励磁频率难以提高。正弦波励磁电磁流量计励磁无需平稳段、励磁频率高、测量响应速度快,适合测量浓浆流量。但是电磁流量计传感器线圈为感性负载,高频正弦波励磁会造成励磁线圈阻抗变大、励磁电流降低。同时,高频正弦波励磁产生的微分干扰将导致零点输出大,测量误差变大。为了解决上述高频正弦波电磁流量计的设计难点,本文研制了一种高频谐振式励磁电磁流量计。通过在励磁回路中串联电容构成谐振电路,当正弦波励磁频率为固有谐振频率时,励磁回路阻抗最小,励磁电流最大。针对谐振电路难以准确计算固有谐振频率的问题,根据谐振状态下励磁回路电压和电流的相位差为零的特点,提出基于线性插值的谐振频率识别方法。对于谐振式正弦波励磁时,微分干扰强、零点输出大的问题,提出基于相位调整的水流量信号处理方法,抑制微分干扰、降低系统零点输出。对于实际流量测量时,传感器输出信号偏置量的随机变化导致ADC采样饱和的问题,采用基于阈值判断的偏置调节方法,并提出基于阶跃修正的偏置信号处理方法,消除了偏置调节造成的阶跃干扰,避免了偏置调节对算法的影响。基于团队研制的谐振式电磁流量计变送器硬件系统,研制了变送器软件测量系统,实时实现所提出的水流量信号处理方法和偏置调节方法。最后,将所研制系统匹配DN40电磁流量计一次仪表,进行一系列的水流量标定实验。水流量实验结果表明,正弦波谐振励磁频率为75Hz和125Hz时,流速为0.5m/s～5m/s,所研制系统的测量误差在±0.5%范围内,重复性不高于0.1,满足0.5级测量精度。正弦波谐振励磁频率243Hz,流速为1m/s～5m/s时,所研制系统的测量误差在±0.5%范围内,重复性不高于0.1;流速为0.5m/s时,测量误差在±2%范围内,重复性不高于0.6。