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关于智能电磁流量计信号易受干扰问题的解决方案

发布时间: 2015-08-03 10:06:00 浏览量: 0

作为一种高精度、高可靠性和使用寿命长的流量仪表,智能电磁流量计由于具有不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化影响的优异测量性能,因而在生产中得到了广泛的应用。

正常我们日常使用的机器设备,都会有从一开始使用的稳定运转期,自后会进入一个工作状态产生波动时期,需要要人为定期不定期地进行干预与维护,以保持工作状态的稳定。智能电磁流量计也一样,一般在安装过后无保养的前提下都能正常运行很长一段时间,之后需要作规范的保养工作和相应的日常检查。

智能电磁流量计的优点是压损极小,可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为201以上,适用的工业管径范围宽,最大可达3m,输出信号和被测流量成线性,精确度较高,可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。

在现有的智能电磁流量计中,交流低频矩形波励磁方式已成为主要的励磁方式。智能电磁流量计采用交流励磁虽有一定的优点,但随之而来的电磁干扰,就成为很麻烦的问题,特别是电磁干扰信号与有用的信号混在一起,它们不仅成分复杂,而且有时候干扰信号还会比流量信号大。在这种情况下怎样抑制和排除这些干扰,提高性价比就成了研制和使用智能电磁流量计的一个重要的技术关键问题。根据一般智能电磁流量计系统的特点,主要从硬件优化方面讨论如电磁耦合、静电感应是智能电磁流量计产生干扰噪声的重要来源。在电磁流量变速器中,由于两电极的引线处于交变磁场中,当变速器通电后,在引线的闭合回路内就产生出感应电动势。这种干扰信号叠加到测量信号中,影响了系统的运行。各种励磁方式产生会带来不同的电磁干扰问题。直流励磁方式易产生极化干扰,交流励磁方式易产生正交干扰(90度干扰)、同相干扰(即工频干扰)等。

正交干扰是指在相位上与流量信号相差90度的干扰。电磁流量变送器采用交流励磁方式时,要产生一个交变的磁场,而由电极、引出线、被测介质和转换器的输入电路所组成的闭合回路,正处于干扰交变磁场中、闭合回路不可能与变送器的交变磁场产生的磁力线完全平行,总会有一部分交变的磁力线穿过该闭合回路,从而在回路内产生一个干扰电动势,在智能电磁流量计中,从变送器和转换器两部分采取措施,来消除或抑制90°干扰。

智能电磁流量计同相干扰工频干扰或共模干扰,是指在同一瞬间出现在变送器的两个电极上,并且幅值和相位都相同的干扰信号。当流量为零时,即被测液体静止不动时,所测得的同相信号就是同相干扰信号。智能电磁流量计对于同相干扰,抑制的方法较多。在变送器方面,将电极和励磁线圈在几何形状、尺寸以及性能参数上做得均衡对称,并分别严格屏蔽,以减少电极与励磁线圈之间的分布电容影响。 

智能电磁流量计为了减少地电流造成的同相干扰,电磁流量计供应商建议的方案是:在安装接地线时,要把变送器两端的管道法兰盘与转换器的外壳都接在同一点上,以减少同相干扰,但不能完全消除同相干扰。因此,通常还在转换器的前置放大级采用增加了恒流源的差动放大电路,利用差动放大器的高共模抑制比,使进入转换器输入端的同相干扰信号互相抵消而被抑制,可以达到很好的效果。同时,为了避免干扰信号,变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输。


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