德國KOBOLD流量計遇到干擾應(yīng)當怎么消除

所謂科寶電磁流量計是指根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,來測量導電性液體體積流量的儀表。它可在層流、紊流、脈動流量以及產(chǎn)生流線振動等情況下對流體進行流量測

量。由于其流量管光滑,壓力損失小,測量范圍寬,準確度高,反應(yīng)靈敏,能獲得與流量成比例的信號,加之其測量管直通,便于清洗和滅菌消毒,因此它

在用于特殊衛(wèi)生要求的醫(yī)藥和食品工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

于液體中所感應(yīng)出的電勢數(shù)值很小,所以要引入高放大倍數(shù)的放大器,然而這樣就使得電磁流量計特別容易受外界電磁場的干擾,即使很微弱的信號在經(jīng)過高倍

放大后,對結(jié)果的影響也是巨大的,這樣勢必會大大地影響儀表的準確度,對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性也構(gòu)成很大的隱患。所以研究電磁流計的所受的電磁干

擾及相應(yīng)對策就顯得特別有必要。這里有幾點不成熟的看法,與大家共同探討。

由于本系統(tǒng)需在劣勢的現(xiàn)場環(huán)境中使用,對抗干擾性和可靠性具有較高的要求,因此在系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計過程中,將提高系統(tǒng)抗干擾性和可靠性作為-項重要的內(nèi)

容。根據(jù)一般電磁流量計系統(tǒng)的特點,要從硬件優(yōu)化方面討論如電磁耦合、靜電感應(yīng)是電磁流量計產(chǎn)性干擾噪聲的重要來源。在電磁流量變速器中,由于兩電極

的引線處于交變磁場中，當變速器通電后 ,在引線的閉合回路內(nèi)就產(chǎn)“生出感應(yīng)電動勢。這種干擾信號疊加到測量信號中,影響了系統(tǒng)的運行。各種勵磁方式產(chǎn)生會

帶來不同的電磁干擾問題。直流勵磁方式易產(chǎn)生極化干擾,交流勵磁方式易產(chǎn)生正交干擾( 90度干擾)、同相干擾(即工頻干擾)等。由于實際應(yīng)用中多采用交流

勵磁方式,因此以下主要闡述交流勵磁下的干擾問題及抑制。

KOBOLD流量計正交干擾及其抑制或消除方法

正交干擾是指在相位上與流量信號相差90度的干擾。電磁流量變送器采用交流勵磁方式時,要產(chǎn)生一個交變的磁場,而由電極、引出線、被測介質(zhì)和轉(zhuǎn)換器的輸入

電路所組成的閉合回路,正處于干擾交變磁場中、閉合回路不可能與變送器的交變磁場產(chǎn)生的磁力線平行,總會有一部分交變的磁力線穿過該閉合回路 ,從而

在回路內(nèi)產(chǎn)生一個干擾電動勢,期小為:

對于交流勵磁, B=Bmsin ( wt )則有:

比較可知,測量信號E與干擾信號et的頻率相同,相位差90°。因此稱et為90°干擾,又稱正交干擾。在電磁流量計中,從變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分采取措施,來消除

或抑制90干擾。

從變頻器部分采取措施

在變送器的結(jié)構(gòu)上,注意使閉合回路的平面保持與交變磁力線平行,避免磁力線穿過閉合回路,并設(shè)有干擾調(diào)整機構(gòu),以減少干擾信號et。另外,在變送器上設(shè)置

調(diào)零電位器。從-般電極引出二根導線,并分別繞過磁極形成兩個回路,當有磁力線穿過此閉合回路,必然在兩個回路內(nèi)產(chǎn)生方向相反的感應(yīng)電勢。因此,在兩個

回路中有相反方向的電流I1、12。 通過調(diào)整電位器,使兩個回路中產(chǎn)生的電流|1、I2在轉(zhuǎn)換器的輸入電阻上產(chǎn)生的電勢相互抵消,減少90°干擾信號。

從轉(zhuǎn)換器部分采取措施

對于正交干擾,除了變送器的干擾調(diào)整機構(gòu)調(diào)零以外,轉(zhuǎn)換器中也要設(shè)置抗干擾機構(gòu),以消除變送器中剩余的正交干擾信號。否則,這些剩余的正交干擾信號同樣

會被放大器放大,嚴重影響儀表正常工作。為此,在主放大器的輸出端設(shè)置抑制抑制和補償90干擾的機構(gòu),經(jīng)主放大器放大后的90*干擾信號,被鑒別和分離出

來,然后再反饋到主放大器的輸入端,以抵消輸入端進來的90°干擾信號。

同相干擾及其抑制方法

同相干擾工頻干擾或共模干擾,是指在同一-瞬間出現(xiàn)在變送器的兩個電極上,并且幅值和相位都相同的干擾信號。當流量為零時,即被測液體靜止不動時,所測得

的同相信號就是同相干擾信號。對于同相干擾,抑制的方法較多。在變送器方面,將電極和勵磁線圈在幾何形狀、尺寸以及性能參數(shù)上做得均衡對稱,并分別嚴格

屏蔽，以減少電極與勵磁線圈之間的分布電容影響。

為了減少地電流造成的同相干擾,在安裝接地線時,要把變送器兩端的管道法蘭盤與轉(zhuǎn)換器的外殼都接在同一點上,以減少同相干擾,但不能消除同相干擾。

因此,通常還在轉(zhuǎn)換器的前置放大級采用增加了恒流源的差動放大電路,利用差動放大器的高共模抑制比,使進入轉(zhuǎn)換器輸入端的同相干擾信號互相抵消而被抑

制,可以達到很好的效果。同時,為了避免干擾信號, 變送器和轉(zhuǎn)換器之間的信號必須用屏蔽導線傳輸。

其他應(yīng)注意的問題

在使用中要注意維護,防止電極與管道間絕緣的破壞,安裝時要遠離一切磁源(例如大功率電機、變壓器等) , 不能有振動。單獨、良好的接地也是十分重要的。

接地線應(yīng)盡量加粗,地電流是同相干擾產(chǎn)生的主要原因。如果變送器附近存在大功率的電器設(shè)備,特別是從絕緣不好的等效電路中可以看 出,接地線接地電阻Rn

產(chǎn)生的電壓降en通過變送器而發(fā)生漏電時,地電流將使各個不同接地點電。

分析系統(tǒng)的電磁干擾原因,通過對電磁流量計實行一系列的抗干擾措施 ,大大抑制和消除了干擾信號對有用的流量信號的影響,提高了測量的準確度,減少了故障率。