淺析采取何種對策來提高液堿流量計抗干擾能力
點擊次數(shù)：2047 發(fā)布時間：2020-08-14 09:13:07
液堿流量計是依靠于電磁感應(yīng)原理來工作的智能化電子儀表，在現(xiàn)代化的生產(chǎn)環(huán)境中，各種工業(yè)設(shè)備的運轉(zhuǎn)中都會產(chǎn)生各種各樣會對液堿流量計產(chǎn)生干擾的電磁信號噪音，對于從事儀表研發(fā)與制造的技術(shù)人員以及儀器儀表用戶的技術(shù)使用與維護人員來說，對于液堿流量計的抗干擾能力的關(guān)注與提高是一個重要的課題，本文就是對如何提高液堿流量計的抗干擾能力所作的探討。液堿流量計的抗干擾能力的高低，會直接影響儀表的壽命和工作效率，要想提高儀表的抗干擾能力，*先要搞清楚液堿流量計干擾噪聲產(chǎn)生的物理機理和特性，對相關(guān)的干擾因素進行分析研究，從而根據(jù)各種干擾噪聲的特性采用相應(yīng)的抗干擾對策，以提高流量計抗干擾的能力。干擾因素總結(jié)有以下幾點：
一、流體介質(zhì)特性產(chǎn)生的電化學干擾噪聲
電化學極化電勢干擾是由于電極感生電動勢在兩極極性不同而導致電解質(zhì)在電極表面極化產(chǎn)生。雖然采用正負交變勵磁磁場能顯著減弱極化電勢的數(shù)量級，但不能根本上完全消除極化電勢干擾。其特性于流體介質(zhì)的性質(zhì)、電極材料性質(zhì)、電極的外形尺寸形狀有關(guān)，具有變化緩慢，數(shù)量級不大等特點，如圖2所示流體電化學電勢干擾及其解決方法。因此選擇合適的電極材料（如碳化鎢），設(shè)計*佳的電極形狀的尺寸是減小極化電勢的有效方法之一；另外采用正負兩極性交變的矩形波勵磁技術(shù)配合微處理器同步寬脈沖采樣技術(shù)，到用微處理器運算功能前后兩次采樣值相減消除流量信號電勢中的極化電勢干擾。
二 、工頻干擾噪聲
工頻干擾噪聲是由電磁流量傳感器勵磁繞組和流體、電極、放大器輸入回路的電磁耦合，另外液堿流量計工作現(xiàn)場的工頻共模干擾，其三供電電源引入的工頻串模干擾等，其產(chǎn)生的物理機理均是電磁感應(yīng)原理。*先就電磁流量傳感器勵磁繞組和流體、電極、放大器輸入回路的電磁耦合產(chǎn)生的工頻干擾對液堿流量計工作影響*大，而且在不同的勵磁技術(shù)下其表現(xiàn)的形態(tài)、特性不同，因而采取抗干擾措施也不同.
對于工頻共模干擾和工頻串模干擾是常見的干擾，主要是由于電磁屏蔽缺陷、分布電容耦合、液堿流量計接地不良等原因產(chǎn)生，采用輸入保護技術(shù)、高輸入阻抗、高共模抑制比自舉前置放大器技術(shù)以及重復(fù)接地技術(shù)，工頻寬脈沖同步采樣技術(shù)等提高抗工頻干擾的能力。
三、泥漿干擾
泥漿干擾是在測量泥漿、纖維漿等液固兩相導電性流體流量時，固體顆?；蛘邭馀莶吝^電極表面時，電極表面的接觸電化學電勢突然變化，電磁流量傳感器輸出信號出現(xiàn)尖峰脈沖狀干擾噪聲如圖3所示。在勵磁頻率較低時，泥漿干擾的數(shù)量級較大，高頻時干擾數(shù)量級較小，具有1/f的頻譜特性。提高抗泥漿干擾的能力必須采用較高頻率的矩形波勵磁，以提高液堿流量計傳感器輸出的信噪比，但會犧牲液堿流量計的零點穩(wěn)定性。另外也可采用流量信號變化率限制方法以剔除脈沖干擾對液堿流量計的影響，但會犧牲儀表的響應(yīng)速度。流體流動噪聲是在測量低導率液體（100vs/cm以下）流體流量時，電極的電化學電勢定期波動，產(chǎn)生隨流量增加而頻率增加的隨機干擾噪聲，具有類似泥漿干擾的1/f頻譜特性，因此提高勵磁頻率有助于降低流體流動噪聲的數(shù)量級，以提高電磁流量傳感器測量低導電率流體流量的信噪比。
四、供電電源性干擾
液堿流量計一般采用工頻交流電源供電，其電源電壓的幅值和頻率的變化都會給液堿流量計帶來電源性干擾噪聲。對電源電壓的幅值變化，因采用多級集成穩(wěn)壓，一般而言電源電壓的幅值變化對電磁流量的測量精度影響不大。當電源電壓的頻率波動時，雖然其波動范圍有限，但對液堿流量計測量精度影響較大。在智能矩形波勵磁液堿流量計中采用寬脈沖采樣技術(shù)，其脈沖寬度為工頻周期的整數(shù)倍，具同步于工頻周期，以完全消除工頻干擾，但前提條件是工頻噪聲干擾基本不變。當供電電源頻率波動時，流量信號采樣時使前后的工頻噪聲不能完全相同，雖然采用采樣技術(shù)但是仍然不能完全消除工頻干擾噪聲，必須采用相應(yīng)的頻率補償技術(shù)，使勵磁電流、采樣脈沖，A/D轉(zhuǎn)換同步于頻率的變化，這樣才能真正的解決這一問題。
對于以上所描述的四種干擾因素以及干擾液堿流量計的方法及相關(guān)分析，我們在日常使用中應(yīng)該倍加注意，應(yīng)該盡快找到相關(guān)對策，解決這一問題，提高液堿流量計的抗干擾能力，提高我們的儀表壽命和工作效率。
液堿流量計如何選型
液堿流量計用什么電極材質(zhì)
液堿流量計走負數(shù)的原因分析
堿液流量計工作原理與結(jié)構(gòu)
堿液流量計類型有哪些
堿液流量計在線校準方法
堿液流量計的主要用途及功能
堿液流量計規(guī)格型號
燒堿電磁流量計使用溫度
燒堿流量計型號怎么看
電磁流量計在燒堿中的應(yīng)用
燒堿流量計用什么電極
關(guān)于防腐酸性污水流量計工作原理及優(yōu)缺點介紹
0.5級酸性污水流量計的工作原理及測量優(yōu)勢
耐酸堿污水流量計廠家勵磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的實驗結(jié)果分析
污水處理廠對耐酸堿污水流量計廠家的選型及安裝調(diào)試
關(guān)于酸堿污水流量計故障類型分析和故障源頭的討論
酸堿污水流量計具有哪些優(yōu)點與缺陷
深入研究行業(yè)中酸堿污水流量計規(guī)格對其流量測量的影響
在化工行業(yè)中耐酸堿污水流量計的應(yīng)用方法
耐酸堿磁翻板液位計主要參數(shù)
濃堿水流量計,測濃堿流量用什么流量計
防腐堿水電磁流量計,酸堿溶液管道計量表
堿水流量計,防腐堿水管道流量計生產(chǎn)廠家
測酸堿水流量計,測自來水流量用哪種流量計
酸堿液管道計量表,酸堿液電磁流量計廠家
酸堿液流量計,酸堿溶液專用流量計,耐酸堿管道計量表
酸堿液流量計,酸堿溶液流量計,襯四氟耐酸堿流量表
測量堿液流量計,堿液防腐流量計生產(chǎn)廠家
堿液計量表,管道耐酸堿流量計
一、流體介質(zhì)特性產(chǎn)生的電化學干擾噪聲
電化學極化電勢干擾是由于電極感生電動勢在兩極極性不同而導致電解質(zhì)在電極表面極化產(chǎn)生。雖然采用正負交變勵磁磁場能顯著減弱極化電勢的數(shù)量級，但不能根本上完全消除極化電勢干擾。其特性于流體介質(zhì)的性質(zhì)、電極材料性質(zhì)、電極的外形尺寸形狀有關(guān)，具有變化緩慢，數(shù)量級不大等特點，如圖2所示流體電化學電勢干擾及其解決方法。因此選擇合適的電極材料（如碳化鎢），設(shè)計*佳的電極形狀的尺寸是減小極化電勢的有效方法之一；另外采用正負兩極性交變的矩形波勵磁技術(shù)配合微處理器同步寬脈沖采樣技術(shù)，到用微處理器運算功能前后兩次采樣值相減消除流量信號電勢中的極化電勢干擾。
二 、工頻干擾噪聲
工頻干擾噪聲是由電磁流量傳感器勵磁繞組和流體、電極、放大器輸入回路的電磁耦合，另外液堿流量計工作現(xiàn)場的工頻共模干擾，其三供電電源引入的工頻串模干擾等，其產(chǎn)生的物理機理均是電磁感應(yīng)原理。*先就電磁流量傳感器勵磁繞組和流體、電極、放大器輸入回路的電磁耦合產(chǎn)生的工頻干擾對液堿流量計工作影響*大，而且在不同的勵磁技術(shù)下其表現(xiàn)的形態(tài)、特性不同，因而采取抗干擾措施也不同.
對于工頻共模干擾和工頻串模干擾是常見的干擾，主要是由于電磁屏蔽缺陷、分布電容耦合、液堿流量計接地不良等原因產(chǎn)生，采用輸入保護技術(shù)、高輸入阻抗、高共模抑制比自舉前置放大器技術(shù)以及重復(fù)接地技術(shù)，工頻寬脈沖同步采樣技術(shù)等提高抗工頻干擾的能力。
三、泥漿干擾
泥漿干擾是在測量泥漿、纖維漿等液固兩相導電性流體流量時，固體顆?；蛘邭馀莶吝^電極表面時，電極表面的接觸電化學電勢突然變化，電磁流量傳感器輸出信號出現(xiàn)尖峰脈沖狀干擾噪聲如圖3所示。在勵磁頻率較低時，泥漿干擾的數(shù)量級較大，高頻時干擾數(shù)量級較小，具有1/f的頻譜特性。提高抗泥漿干擾的能力必須采用較高頻率的矩形波勵磁，以提高液堿流量計傳感器輸出的信噪比，但會犧牲液堿流量計的零點穩(wěn)定性。另外也可采用流量信號變化率限制方法以剔除脈沖干擾對液堿流量計的影響，但會犧牲儀表的響應(yīng)速度。流體流動噪聲是在測量低導率液體（100vs/cm以下）流體流量時，電極的電化學電勢定期波動，產(chǎn)生隨流量增加而頻率增加的隨機干擾噪聲，具有類似泥漿干擾的1/f頻譜特性，因此提高勵磁頻率有助于降低流體流動噪聲的數(shù)量級，以提高電磁流量傳感器測量低導電率流體流量的信噪比。
四、供電電源性干擾
液堿流量計一般采用工頻交流電源供電，其電源電壓的幅值和頻率的變化都會給液堿流量計帶來電源性干擾噪聲。對電源電壓的幅值變化，因采用多級集成穩(wěn)壓，一般而言電源電壓的幅值變化對電磁流量的測量精度影響不大。當電源電壓的頻率波動時，雖然其波動范圍有限，但對液堿流量計測量精度影響較大。在智能矩形波勵磁液堿流量計中采用寬脈沖采樣技術(shù)，其脈沖寬度為工頻周期的整數(shù)倍，具同步于工頻周期，以完全消除工頻干擾，但前提條件是工頻噪聲干擾基本不變。當供電電源頻率波動時，流量信號采樣時使前后的工頻噪聲不能完全相同，雖然采用采樣技術(shù)但是仍然不能完全消除工頻干擾噪聲，必須采用相應(yīng)的頻率補償技術(shù)，使勵磁電流、采樣脈沖，A/D轉(zhuǎn)換同步于頻率的變化，這樣才能真正的解決這一問題。
對于以上所描述的四種干擾因素以及干擾液堿流量計的方法及相關(guān)分析，我們在日常使用中應(yīng)該倍加注意，應(yīng)該盡快找到相關(guān)對策，解決這一問題，提高液堿流量計的抗干擾能力，提高我們的儀表壽命和工作效率。
上一篇：關(guān)于軟化水流量計的原理特點及安裝應(yīng)用
下一篇：原油流量計在安裝時需要的注意事項及現(xiàn)場布線要求