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。励磁方式和信号处理方法决定了电磁流量计的测量精度,现有的信号处理方法因滤波器带宽限制、计算量大等因素,存在适用性有限、动态响应速度慢的问题。为此,本文根据电磁流量计传感器输出信号的时域特征,提出一种易于实现、适用性强、测量精度高、动态响应速度快的信号处理方法。根据恒流量解调序列的时域特征,采用时间序列分析方法建立恒流量解调序列ARMA模型。根据变流量过程的流速变化规律,建立变流量段解调序列的Logistic模型。根据恒流量解调序列模型,建立电磁流量测量系统解调结果的状态空间表达式,采用卡尔曼滤波方法处理解调结果。针对变流量测量时,传统卡尔曼滤波方法不能快速跟随流量变化的问题,分析滤波结果的统计特性,提出基于残差判断的改进卡尔曼滤波方法。针对固液两相流测量时,突变干扰导致残差变大,流速状态判断失误的问题,提出基于差分判断的改进卡尔曼滤波方法。并采用该方法和现有方法分别对水流量信号和纸浆、PVC颗粒浆液、木屑、水煤浆信号四种固液两相流信号进行处理。结果显示,本文所提出的基于差分判断的改进卡尔曼滤波方法处理结果的稳态波动率和动态响应时间较小,验证了该处理方法的有效性。基于实验室研制的矩形波励磁电磁流量计硬件系统和高频谐振式电磁流量计硬件系统,实时实现了所提出的基于差分判断的改进卡尔曼滤波方法。将所研制的系统匹配DN40电磁流量计传感器,进行了水流量标定实验和动态响应速度实验。标定结果表明,流量范围为2.3m~3/h～23m~3/h时,所研制6.25Hz和12.5Hz矩形波励磁系统、75Hz和145Hz正弦波励磁系统,测量误差均在±0.5%范围以内,重复性均不高于0.15%,系统准确度等级为0.5级。水流量动态响应速度实验结果表明,所研制6.25Hz矩形波励磁电磁流量计动态响应时间小于2s,12.5Hz矩形波励磁电磁流量计动态响应时间小于1.5s,75Hz正弦波谐振式电磁流量计动态响应时间小于2.5s,145Hz正弦波谐振式电磁流量计动态响应时间小于1.6s,实现了变流量的快速跟随。