外界因(yin)素對電磁流(liu)量計幹擾與(yu)抑制 發布時(shi)間:2025-12-13
電磁流量(liang)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(guo)程中會受到(dào)外部的各種(zhong)幹擾,用戶在(zai)安⛱️裝過程中(zhong)要特别注意(yi)避免因爲外(wai)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(cheng)中受到的最(zui)主要的幹擾(rao)類型做一個(gè)簡單的描述(shu)。 目前在工業(yè)生産中普遍(bian)使用的電磁(cí)流量計,一般(bān)都🔅采用50Hz電源(yuan)提供直接供(gong)電,最後輸出(chu)一個和流量(liàng)成正比的電(dian)流信号(0-10mA或4-2OmA)。電(diàn)磁流量變送(song)器産生的流(liu)量信号‼️爲mV級(jí)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(wei)1mV或0.5mV。實際測量(liang)中取得的電(dian)級信号除流(liú)💞量信号外還(hai)混雜着同相(xiang)、正交和共模(mo)等幹擾信号(hào),特别是交流(liú)💋勵磁時幹擾(rao)電壓的幅值(zhí)較高,可🌏達數(shù)十mV或更大,勢(shì)必嚴重影響(xiang)測量。因此,抑(yì)制和消除幹(gan)擾曆來是電(diàn)磁流量的關(guān)鍵。 1. 正交幹擾(rao)信号及抑制(zhì)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(liu)量信号⛱️相✉️差(chà)90度,且不🐇随流(liu)量變化,造成(chéng)這種幹擾信(xìn)号主要有兩(liang)個原因。 一是(shi)在電極引線(xian)、放在輸人阻(zǔ)抗和被測介(jie)質構成的🈚輸(shū)⭕人回路🏃♀️中,由(you)于交變電磁(ci)場的作用,産(chan)生一個附加(jia)的感應電勢(shì),該電勢和流(liu)體的平均流(liú)速無關,并且(qiě)和流量信👅号(hao)電勢相位成(chéng)🈲90度。 由式中可(ke)知感應電勢(shi)E和正弦磁場(chǎng)B是同相位的(de),而🏃♂️由于♈正🌏弦(xian)交變磁場與(yǔ)輸人回路交(jiao)鏈産生的附(fu)加幹擾電勢(shì)en爲 除上述原(yuán)因外,産生正(zheng)交幹擾的另(lìng)一個原因是(shi)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(cè)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(gàn)👨❤️👨擾電勢差。消(xiāo)除🌍正交幹擾(rao)的方法很多(duō),目前主要采(cǎi)用的方法,一(yī)個是利用信(xìn)号🏃♀️引出線路(lù)自動補償,另(ling)一🔆個是在主(zhǔ)放級中對于(yú)90度幹擾信号(hào)進❄️行🔴深度負(fù)反饋,而✔️後采(cai)用相敏電路(lu),使正交幹擾(rao)大大削弱.通(tong)常是同時采(cai)取這兩種措(cuo)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(wei)器R、串接。電極(ji)B的引線通過(guò)下💜一環節前(qián)置放大級的(de)輸人電阻(即(jí)爲電極引出(chu)信号的負載(zǎi)電阻RL) RL和電位(wei)器的滑🙇🏻動觸(chù)點相連,這就(jiù)構成兩個與(yǔ)磁力線垂直(zhí)的回路。調節(jiē)滑動觸點的(de)位置,使兩回(hui)路中電流相(xiang)等,則在兩電(dian)極間的流體(tǐ)中,無正交感(gan)應電流流過(guo),這樣就可大(dà)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(liu),驅動由旁熱(re)式熱敏電阻(zǔ)組成的交流(liú)不平衡電🈲橋(qiáo),再将不平衡(heng)輸出引至主(zhǔ)放大器的輸(shu)人端構成負(fù)反饋,從而就(jiù)可有效地抑(yi)制殘餘的90度(dù)🛀幹擾信号。 2.同(tong)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(diàn)極分别對地(di)有一幅值和(he)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(gǎn)應引起的♈同(tong)相幹擾,如圖(tú)4-29所示,在激磁(ci)繞組和電極(jí)A, B之間存在絕(jue)緣電阻RM和分(fèn)布電容🔱Cf,激磁(ci)電壓通過RM和(hé)Cf及兩電極之(zhī)間⁉️的内阻,對(duì)地産生同相(xiang)的幹擾電勢(shì)et。 二是由地電(diàn)流引起的同(tong)相幹擾電勢(shi)。如果在流最(zuì)♉計附近存🈚在(zài)大功率的電(diàn)器設備,特别(bie)是因絕緣不(bu)好而發生♋漏(lòu)電時,地電流(liú)将使不同接(jiē)地點電位不(bu)同,如圖🈲4-30所示(shi),檢測器電極(ji)和被測介質(zhì)相接觸,而轉(zhuǎn)👨❤️👨換器是接地(di)的。由于🏃♀️被測(ce)介質和轉換(huàn)器的接地點(dian)♋不同,這樣一(yī)來由地電流(liu)造成的兩不(bú)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(gan)擾對于電磁(cí)流量計的影(ying)響,對于靜電(dian)效應,應采取(qǔ)嚴格的屏蔽(bi)措施,使分布(bu)電容大大減(jiǎn)🤞小,同⛷️時降低(di)激磁電壓。對(dui)于地電流造(zào)成的幹擾,應(ying)盡量遠離大(dà)電🐅功率電器(qì)設備,使轉換(huan)器、被測介質(zhi)、管道一點接(jiē)地,也可采取(qu)轉換器“浮空(kong)”措施。轉換器(qì)的前置放大(dà)級采用差分(fen)輸人電路。 3.電(dian)源電壓與頻(pin)率波動影響(xiǎng)補償電源電(dian)壓的波動将(jiāng)使磁場強度(dù)發生變化,這(zhe)将直接影響(xiǎng)流量信号E的(de)數值。 電源頻(pín)率的變化引(yin)起鐵損和激(jī)磁線圈感抗(kàng)的波動,因而(ér)也将造成流(liu)量信号E的波(bo)動。爲了補償(chang)上述㊙️參數波(bō)動👉造成的測(ce)量誤差,轉換(huàn)器中應用霍(huo)爾元件構成(chéng)的乘法💞器進(jin)行深度負⚽反(fan)饋,使✏️輸出電(dian)流直📧接和流(liú)量成正比,而(ér)與電源的波(bo)動無關。 由以(yi)上可知,采用(yong)低頻方波勵(li)磁不僅各種(zhong)幹擾的電壓(yā)幅值大大下(xià)降,而且抑制(zhi)方式也大爲(wèi)簡化。
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