外界因(yīn)素對電磁(cí)流量計幹(gàn)擾與抑制(zhi) 發布時間(jian):2025-12-16
電磁流量(liàng)計 作爲一(yī)種依靠電(dian)磁作用原(yuán)理工作的(de)流量儀表(biao),在使用💋的(de)過程中會(huì)受到外部(bù)的各種幹(gan)擾,用戶在(zai)安裝過程(cheng)中要特别(bié)注意避❤️免(mian)因爲外部(bù)的不良測(ce)量環境對(duì)于儀表🐉造(zao)成的影響(xiǎng),針對于電(dian)磁流量計(ji)在使用過(guo)程中受到(dao)的最主要(yào)的幹擾類(lèi)型🔱做一個(ge)簡單的描(miáo)述。 目前在(zai)工業生産(chǎn)中普遍使(shǐ)用的電磁(cí)流量計,一(yī)般都采🌈用(yòng)50Hz電🥵源提供(gòng)直接供電(diàn),最後輸出(chū)一個和流(liu)量成正比(bǐ)的電流信(xin)号☀️(0-10mA或4-2OmA)。電👉磁(ci)流量變送(sòng)器産生的(de)流📧量信号(hào)爲mV級交流(liu)信号,通常(chang)設💋定流體(tǐ)平均速度(dù)爲1 m/s, 流量信(xin)号😄爲1mV或0.5mV。實(shí)際🧡測量中(zhōng)取得的電(dian)級信号除(chú)流量信号(hao)外還混雜(zá)着同相、正(zheng)交和共模(mo)等幹擾信(xin)号🍓,特别是(shì)交流勵磁(cí)時幹擾電(diàn)壓的幅值(zhí)較高,可達(dá)數十mV或更(gèng)大,勢必嚴(yán)重影響測(cè)量。因此✏️,抑(yi)制和消除(chú)幹擾曆來(lai)是電磁流(liu)量的關鍵(jian)。 1. 正交幹擾(rao)信号及抑(yì)制産生的(de)原因及影(yǐng)響 所謂正(zheng)交幹擾信(xin)号是指其(qí)相位和被(bèi)側流量信(xìn)号相♍差90度(dù)💁,且不随流(liu)量變化,造(zào)成這種幹(gàn)擾信号主(zhǔ)要有兩個(gè)原因。 一是(shi)在電極引(yǐn)線、放在輸(shu)人阻抗和(he)被測介質(zhi)構成的㊙️輸(shū)人🐉回路中(zhōng),由于交變(bian)電磁場的(de)作用,産生(sheng)一個附加(jiā)的感🥵應電(diàn)勢,該電勢(shì)和流體的(de)平均流速(su)無關🤩,并且(qiě)和流量信(xin)👈号電勢相(xiàng)位成💋90度。 由(you)式中可知(zhi)感應電勢(shì)E和正弦磁(cí)場B是同相(xiang)位的,而由(yóu)于正弦交(jiao)變磁場與(yǔ)輸人回路(lu)交鏈産生(sheng)的附加幹(gan)擾電勢en爲(wei) 除上述原(yuan)因外,産生(shēng)正交幹擾(rao)的另一個(gè)原因是交(jiao)變磁通在(zài)被測導電(dian)流體中産(chan)生渦流。如(ru)果磁場在(zài)電極兩側(ce)産生🌈的渦(wō)流不對稱(chēng),那麽兩電(dian)極之間也(yě)♋會産生附(fu)加的🆚正交(jiao)幹擾電勢(shì)差。消除正(zheng)交幹擾的(de)⭐方法很多(duō),目前主要(yào)🤩采用的方(fāng)法,一個是(shi)利用信号(hào)⭕引出線路(lu)自動補償(chang),另一個是(shi)在主放級(ji)中對于90度(dù)幹擾信号(hao)進行深度(du)負反饋,而(er)後采用相(xiang)敏電㊙️路,使(shi)正交幹擾(rao)大大削弱(ruo).通常是同(tong)時采取這(zhe)兩種措施(shī)。 關于信号(hào)引線自動(dòng)消除的方(fang)法如圖4-28所(suo)示。圖中電(diàn)極A引出兩(liǎng)根線和電(diàn)位器R、串接(jie)。電極B的引(yin)線通過下(xià)一環節前(qian)😍置放✔️大級(jí)的輸人電(dian)阻(即爲電(dian)極引出信(xin)号的負載(zai)電阻RL) RL和電(dian)位器的滑(huá)動觸點相(xiang)連,這就構(gou)🤟成兩個與(yǔ)👣磁力線垂(chui)直的回路(lu)。調節滑動(dòng)觸點的位(wei)置,使兩回(hui)路中電流(liu)相等,則在(zai)兩電極間(jiān)的流體中(zhōng),無正交感(gan)應電流流(liú)過,這樣就(jiu)㊙️可大部分(fen)消除正交(jiāo)幹擾。 其餘引人(ren)的正交幹(gan)擾經過主(zhǔ)放大器後(hòu),經過對90度(dù)幹擾信🍓号(hào)的相敏整(zhěng)流,驅動由(you)旁熱式熱(re)敏電阻組(zu)成的交流(liú)不平衡電(dian)橋,再将不(bu)平衡輸出(chu)引至主放(fang)大器的輸(shu)人端構成(cheng)負反饋,從(cong)而就可有(you)效地抑制(zhì)殘餘的90度(dù)幹擾信号(hao)。 2.同相幹擾(rǎo)信号及抑(yi)制産生的(de)原因及影(ying)響 同相幹(gàn)擾是指兩(liang)個電極分(fen)别對地有(yǒu)一幅值和(he)相位相同(tóng)㊙️的幹擾信(xin)号,産生同(tóng)相幹擾的(de)原因主要(yào)有兩個。 一(yī)是由于激(jī)磁繞組和(he)電極之間(jiān)的靜電感(gan)應引起🌈的(de)🈲同相幹擾(rǎo)🚩,如圖4-29所示(shi),在激磁繞(rào)組和電極(jí)A, B之間存在(zài)絕緣電阻(zǔ)RM和分布電(dian)容Cf,激磁電(diàn)壓通過RM和(hé)Cf及兩電極(ji)之間✔️的内(nei)阻,對地産(chǎn)🌍生同相的(de)幹擾電勢(shì)et。 二是由地(dì)電流引起(qǐ)的同相幹(gàn)擾電勢。如(ru)果在流最(zui)計附近存(cun)💞在大功率(lǜ)的電器設(shè)備,特别是(shì)因絕緣不(bu)好而發生(sheng)漏電時,地(di)電流将使(shǐ)不同接地(dì)點電位不(bú)同,如圖📐4-30所(suo)示,檢測器(qì)電極和被(bèi)🈲測介質相(xiang)接觸,而轉(zhuǎn)換器是接(jie)♉地的。由于(yu)被測介質(zhì)和轉換器(qi)的接地點(dian)✏️不同,這樣(yàng)一來由地(dì)電流👌造成(cheng)的兩不同(tong)接地點的(de)電位差被(bei)引人轉換(huàn)器,構成幹(gan)擾電勢et。 爲(wei)了消除幹(gan)擾對于電(dian)磁流量計(ji)的影響,對(duì)于靜電效(xiao)應,應🛀采🥰取(qu)嚴格的屏(ping)蔽措施,使(shǐ)分布電容(róng)大大減小(xiǎo),同時降低(dī)激磁電壓(yā)。對于地電(diàn)流造成的(de)幹擾,應😍盡(jìn)量遠離大(da)電功率電(diàn)器設備,使(shǐ)轉換器、被(bèi)測介質、管(guǎn)道一點接(jiē)地,也可采(cǎi)取轉換器(qi)“浮空”措🈲施(shi)。轉換器的(de)前置放大(dà)‼️級采用差(cha)分⚽輸人電(diàn)路。 3.電源電(diàn)壓與頻率(lü)波動影響(xiang)補償電源(yuán)電壓的波(bō)動🔞将使磁(ci)場🧑🏾🤝🧑🏼強度發(fā)生變化,這(zhe)将直接影(ying)響流量信(xin)号E的數值(zhí)。 電源頻率(lü)的變化引(yǐn)起鐵損和(he)激磁線圈(quān)感抗的波(bō)動,因而💘也(yě)将造成流(liu)量信号E的(de)波動。爲了(le)補償上述(shù)🈲參數波動(dòng)🍉造成㊙️的測(ce)量誤差,轉(zhuǎn)換器中應(yīng)用霍爾元(yuán)件構成的(de)乘法器進(jin)行深度負(fu)反饋,使輸(shu)出電流直(zhi)接和流量(liang)🛀🏻成正比,而(ér)與電源的(de)波動無關(guān)。 由以上可(ke)知,采用低(di)頻方波勵(lì)磁不僅各(gè)種幹擾的(de)電壓幅值(zhí)大大下降(jiang),而且抑制(zhi)方式也大(dà)爲簡化。
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