外界因(yin)素對電磁流(liú)量計幹擾與(yu)抑制 發布時(shí)間:2025-12-16
電磁流量(liàng)計 作爲一種(zhong)依靠電磁作(zuò)用原理工作(zuo)的流量儀表(biao),在使用的🏃♀️過(guò)程中會受到(dao)外部的各種(zhong)幹擾,用戶在(zài)安裝過程中(zhong)要特别注意(yì)避⭕免因爲外(wài)部的不良測(cè)量🐅環境對于(yu)儀表造成的(de)影響,針對于(yu)電磁流量計(jì)在使用過程(chéng)👄中受到的🔴最(zui)主要的🏃♀️幹擾(rao)類型做一個(gè)簡單的描述(shù)。 目前在工業(ye)生産中普遍(biàn)使用的電磁(ci)流量計,一般(ban)都采用💰50Hz電源(yuán)提供直接供(gòng)電,最後輸出(chu)一個和流量(liang)🐆成正比的電(dian)流信号(0-10mA或4-2OmA)。電(dian)☎️磁流量變送(song)器産生的流(liu)量信号爲mV級(ji)交流信号,通(tong)常設🏃🏻♂️定流體(tǐ)平均速度爲(wèi)1 m/s, 流量信号爲(wèi)1mV或0.5mV。實際測量(liang)中取得的電(dian)級信号除流(liu)♊量信号外還(hai)🈲混雜着同相(xiang)、正交和共模(mo)等幹擾信号(hao)✉️,特别是交流(liú)勵磁時幹擾(rǎo)電壓的幅值(zhi)較高,可達數(shù)十mV或更大㊙️,勢(shi)必嚴⭕重影響(xiǎng)測量。因此,抑(yì)制和消除幹(gan)擾🌍曆來是電(diàn)磁流量的關(guan)鍵。 1. 正交幹擾(rao)信号及抑制(zhi)産生的原因(yīn)及影響 所謂(wei)正交幹擾信(xìn)号是指其相(xiang)位和被側流(liú)量信号🌐相差(chà)90度,且不随流(liu)量變化,造成(cheng)這種幹擾信(xin)号主要有兩(liang)個原因。 一是(shì)在電極引線(xian)、放在輸人阻(zǔ)抗和被測介(jie)質構成的輸(shu)㊙️人回📧路中,由(you)于交變電磁(cí)場的作用,産(chǎn)生一個附加(jia)的感應電勢(shi),該💃🏻電勢和流(liu)體的平均流(liú)速無關,并且(qie)和流量信号(hào)電勢相位成(cheng)90度。 由式中可(ke)知感應電勢(shi)E和正弦磁場(chang)B是同相位的(de),而由于正弦(xian)交變磁場與(yu)輸人回路交(jiāo)鏈産生的附(fù)加幹擾電勢(shi)en爲 除上述原(yuan)因外,産生正(zheng)交幹擾的另(lìng)一個原因是(shì)交變磁通💘在(zài)被測導電流(liu)體中産生渦(wo)流。如果磁場(chǎng)在電極兩側(ce)産生的渦流(liú)不對稱,那麽(me)兩電極之間(jiān)也會産生附(fù)加的正交幹(gan)擾電勢差。消(xiao)除🐉正交幹擾(rǎo)的方法很多(duo),目前主要🍓采(cai)用的方法,一(yī)個是利用信(xin)号引出線路(lù)自動補償,另(lìng)一個是在主(zhu)放級中對于(yu)90度♊幹擾信号(hao)進行深度負(fu)反饋,而🎯後采(cai)用相敏電路(lù),使正交幹擾(rao)大大削弱.通(tōng)常是同時采(cai)取這兩種措(cuò)施。 關于信号(hao)引線自動消(xiao)除的方法如(ru)圖4-28所示。圖中(zhōng)電極A引出兩(liang)☁️根線和電位(wèi)器R、串接。電極(ji)B的引線通過(guò)下一環節前(qian)置放大級的(de)輸人電阻(即(ji)爲電極引出(chu)信🙇🏻号的負載(zai)電阻RL) RL和電位(wèi)✉️器的滑動觸(chu)點相連,這就(jiu)構成兩個與(yǔ)磁力線垂直(zhi)的回路。調節(jie)滑動❗觸點的(de)位置,使兩回(hui)路中電流相(xiang)等💛,則在兩電(diàn)極間的流體(tǐ)中✨,無正交感(gǎn)應電流流過(guo),這樣就可大(da)部分消除正(zheng)交🤩幹擾。 其餘引人(ren)的正交幹擾(rǎo)經過主放大(da)器後,經過對(duì)90度幹擾信号(hao)⁉️的☀️相敏整流(liú),驅動由旁熱(rè)式熱敏電阻(zu)組成的交流(liú)不平衡電橋(qiao),再将不平衡(héng)輸出引至主(zhǔ)放大器的輸(shū)人端構成負(fu)反饋,從🔆而就(jiù)可有效地抑(yi)制殘餘的90度(du)幹擾信号。 2.同(tóng)相幹擾信号(hao)及抑制産生(sheng)的原因及影(ying)響 同相幹擾(rǎo)是指兩個電(dian)極分别對地(dì)有一幅值和(hé)相位相同的(de)幹🎯擾信号,産(chan)生同相幹擾(rǎo)的原因主要(yao)有兩個㊙️。 一是(shì)由于激磁繞(rào)組和電極之(zhi)間的靜電感(gan)應引起的同(tóng)相幹擾,如圖(tú)4-29所示,在激磁(cí)繞組和電極(ji)A, B之間存在絕(jue)緣電阻RM和🔞分(fen)布電容Cf,激磁(ci)電壓通過RM和(he)Cf及兩電極之(zhī)間的内阻,對(duì)地産生同相(xiàng)💃的幹擾電勢(shì)et。 二是由地電(dian)流引起的同(tong)相幹擾電勢(shì)。如果在流最(zui)計🍓附近存在(zai)🈲大功率的電(diàn)器設備,特别(bié)是因絕緣不(bu)好而發生漏(lou)電時,地💞電流(liú)将使不同接(jie)地點電位不(bu)同,如圖4-30所示(shì),檢測器電極(ji)和被測介質(zhì)🈲相接觸,而轉(zhuǎn)換器是接地(dì)的。由于被測(ce)介質和轉換(huàn)器的接地點(diǎn)不同,這樣一(yī)來由地電流(liú)造成的兩不(bu)同接地點的(de)電位差被引(yǐn)人😘轉換器,構(gòu)成幹擾電勢(shì)et。 爲了消除幹(gàn)擾對于電磁(cí)流量計的影(ying)響,對于靜電(dian)效應,應💃采取(qu)嚴格的屏蔽(bì)措施,使分布(bù)電容大大減(jian)🤟小,同時降低(di)激📞磁電壓。對(duì)于地電流造(zào)成的幹擾,應(ying)盡量遠離大(dà)電功率電器(qi)設備,使轉換(huàn)器、被測介質(zhì)、管道一點接(jiē)地,也可采取(qǔ)轉換器“浮空(kong)”措☀️施。轉換器(qì)的前置放大(da)級采用差分(fèn)輸人電路。 3.電(dian)源電壓與頻(pin)率波動影響(xiang)補償電源電(dian)壓的波動将(jiang)使磁場強度(dù)發生變化,這(zhe)将直接影響(xiang)流量信号E的(de)數值。 電源頻(pin)率的變化引(yin)起鐵損和激(ji)磁線圈感抗(kang)的波動,因而(ér)也将造成流(liú)量信号E的波(bō)動。爲了補償(cháng)上述參數波(bo)動造成的測(cè)量誤差,轉換(huan)器中應用霍(huò)爾元件構成(chéng)📧的乘法器進(jìn)行🏃🏻深度負⭐反(fan)饋,使❓輸出電(diàn)流直接和流(liú)量成正比,而(er)與電源的波(bo)動無關。 由以(yǐ)上可知,采用(yòng)低頻方波勵(li)磁不僅各種(zhǒng)幹擾的🔴電壓(yā)幅值大大下(xià)降,而且抑制(zhì)方式也大爲(wèi)簡化。
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