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电磁流量计

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研究学习电磁流量计内外部干扰的方法和掌握具体措施

来源:作者:发表时间:2020-11-30 11:18:43

 

      电磁式流量计存在多种干扰信号,这些干扰信号将与实际流量信号混杂在一起,导致数据处理非常复杂。为了提高电磁流量计对液体的测量精度,必须对干扰信号的成因进行分析和总结,才能有针对性地采取相应的抗干扰措施,常见的电磁流量计的影响因素如下。
 
      随着现代工业的发展,电磁流量计的应用范围和深度也在不断扩大,在大多数工矿企业中,od体育欧洲杯都能看到它的身影。它是一种新型的流量测量仪,以其优良的性能和特点被广泛应用于工业领域各种导电液体的流量测量,同时它也可用于食品、化工、水处理等行业的各种浆液流量的测量。虽然与其他流量计相比,它有许多优点,但由于它自身设计上的特点,使得它也存在一些缺陷,易受外界干扰。为了解决这种现象,在设计生产和使用电磁流量计时时,必须采取有效的抗干扰措施,以保证测量结果的准确性。从事三畅仪器电磁流量计生产和研发多年,对电磁流量计的抗干扰问题有较为深刻的认识,本文就电磁流量计中的干扰问题展开讨论,希望对广大用户朋友有所帮助。
研究学习电磁流量计内外部干扰的方法和掌握具体措施
 
      智能型电磁流量计同相干扰工频干扰或共模干扰,是指在同一时刻,在变送器的两个电极上同时出现的具有相同幅度和相位的干扰信号。在流动为零时,即在被测液体处于静止状态下,测到的同相信号是同相干扰信号。对于同相干扰,电磁流量计有多种抑制方法。对于变送器,为了减小电极和励磁线圈之间分布电容的影响,在结构、尺寸和性能参数等方面作了平衡处理,并对其进行了严格的屏蔽。
 
电磁流量计干扰源的研究。
      转换器的流量信号是由传感器提供的,它是一个电压信号,也就是电极之间的电位差。实际上,由于静电感应、电磁感应、电化电势等因素的影响,使电极上的电压不仅与流速成正比,而且还含有多种干扰成分,这是由于以下原因造成的:
 
      在感应电场的作用下,被测液体中的电解质会在电极表面产生极化,形成电化学极化电磁场的干扰,从而引起电磁流量计的零点漂移。
 
      部分电磁屏蔽体本身存在着接地屏蔽不良、电容杂散等缺点,极易导致回流不平衡,进而引发共模干扰,甚至在某些电路上引起电位变化,这是导致电磁流量计发生零点漂移的重要原因之一。这种情况下,产生的高辐射电场会使电磁兼容性不断恶化。
 
      三、电磁式流量传感器的变压器效应也会产生与流量信号形成90°角正交干扰信号。
 
      四是电磁流量计工作现场存在大量工频信号,造成激磁回路、前端放大器和电极的工频干扰噪声耦合,严重影响了电磁流量计测量精度。
 
      五、电路板设计中没有充分考虑到电磁兼容问题,会引起串模干扰,从而降低信号质量,特别是对模拟电路和高速走线有很大的不利影响。
 
      六、电磁流量计在低频矩形波激磁作用下会产生干扰,这主要是由于磁流突变引起微分干扰信号的产生。同时,当电流稳定时,干扰信号将逐渐消失。
要探讨电磁流量计的抗干扰技术,首先要对电磁流量计干扰噪声产生的物理机理及特性进行分析研究,针对各种干扰噪声的特点采取相应的抗干扰措施,以提高电磁流量计的抗干扰能力。
 
电磁流量计的抗干扰性能研究。
 
对地抗干扰措施;
      一般来说,由于受变送器输出信号较小的影响,电磁流量计的抗干扰能力较弱,因此应将变送器输入电路的零电位分别接地,这样不但能起到屏蔽作用,而且能有效地减小激磁系统本身的电磁场干扰的影响。另外,电磁流量计接地要远离大型用电设备,以免产生串流现象。
 
软件系统的抗干扰技术。
      采用EPROM技术,EPROM软件与硬件相结合,不仅要保证EPROM正常功能的实现,还要有很强的容错性和抗干扰性,才能建立起功能完善的应用系统。
 
      一、数字过滤技术。它在智能仪器中应用广泛,具有模拟滤波器无法实现的功能,主要包括消除脉冲干扰,A/D转换器的抗工频能力,消除数字电路毛刺干扰,保证输入微处理器数字的可靠性等。
 
      二是程序控制放大技术。它可以解决电磁流量计量程的自动转换问题,通过增益控制达到削弱微分干扰峰值引起的放大器过载的目的,有利于处理流量信号的电势,提高抗微分干扰的能力。
 
3.抗正交干扰(励磁抗干扰)措施
      而所谓正交干扰具体指的是在相位上与流量信号的差值为90°的干扰。电磁式力表的变送器以交流励磁方式工作时,会形成交变磁场,而闭合电路就处于交变磁场中,因为闭合电路不能与电磁式力表的变送器交变磁场产生的磁线相平行,会使一部分交变磁力线从该闭合电路中穿过,这样就会在电路中形成干扰电动势。为了有效地抑制或消除正交干扰对电磁流量计的影响,可以分别从变送器和信号转换器两方面采取以下措施:
 
      从发射机上采取一种抗干扰措施。应尽量使闭合回路的平面与交变磁力线保持平行,这样就可以防止磁力线从闭合回路中通过,同时可设置干扰调节机构,以此减少干扰信号。另外,可在变送器上设置调零电位器,使产生于两个回路中的电流的电位相互抵消,从而能消除正交干扰信号。
 
      可根据现场条件选择所需型号。一体式电磁式流量计安装敷线方便,精度中等,不适合安装在地面以下,以免转换器被水淹没。分离式电磁流量计,精度高,转换器与传感器异地安装,更适合现场环境较差(如有害、有毒、易被水淹没等)的场合,但安装、敷线较为严格,否则容易引入干扰信号。
 
      二、从信号转换器采取抗干扰措施。变送器内可设置抗干扰机构,以此消除变送器内残留的正交干扰信号,具体做法是在主放大器输出端设置补偿机构,抑制正交干扰。
 
抗干扰的同步采样技术。
      对系统产生EMI的原因进行了分析,并对EMI实施了一系列的抗干扰措施,有效地抑制和消除了干扰信号对流量信号的影响,提高了测量精度,降低了故障率。
 
      当信号连续时,采样可以通过同步采样技术来实现。但是需要指出的是,采样区域的选择、对称度、宽度、起始点等因素受小流量的影响,将使电磁流量计难以达到测量精度。要做到这一点,采样频率应选择工频周期的整数倍,这样可以保证当混合干扰信号的采样时间为工频周期时,电压干扰不会发生。
 
      电磁式传感器主要包括测量管组件,励磁系统,电极,抗干扰调节系统等。为保证流量计的工作稳定可靠,电磁传感器应能提供与流量成正比的足够大的感应电动势,并能将干扰信号减至最小,满足信噪比要求。