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蒸汽流量計的抗幹擾措施

人氣:發表時間:2018-03-30
  蒸汽流量計的工作條件:
  蒸汽流量計的阻流體以壓電晶體檢測旋渦頻率,得壓電信号經交流放大和觸發器,将旋渦頻率變成脈沖信号。脈沖信号送到二次儀表經換算後顯示被測流量。其中,交流放大器的放大倍數K和觸發器的門限電壓可以調整,如圖1所示。
  圖1中信号電壓為E、幹擾信号折算到輸入端為V、門限電壓U折算到輸入端為u、交流放大倍數為K。因u=UK,故調整K或者U的效果是相同的。為了使門限電壓能阻止幹擾信号以保證觸發器能輸出有效信号,必須使幹擾信号V小于門限電壓u,而有效信号電壓E大于門限電壓u,即蒸汽流量計的工作條件是:E>u>V
  幹擾信号V的大小決定蒸汽流量計的量程下限。因此擴展蒸汽流量計的量程下限必須從降低幹擾信号入手。調整交流放大倍數K隻能對輸出信号加強,而量程下限并不能得到擴展。
 
  蒸汽流量計的壓電晶體裝在阻流體結構上,壓電晶體的一端接外殼,故信号前置放大器必然接地。蒸汽流量計的輸出信号送到二次儀表,而信号放大所需的直流電源又由二次儀表提供。壓電晶體的地線與二次儀表的地線之間極可能存在跨步電壓形成電流。這個電流在信号放大器的地線中流過就會有壓降,這個壓降與有效信号疊加在一起,無法分離,就是地線電流幹擾。
  地線電流幹擾的解決措施是減小或消除了地線電流,最徹底的辦法是把二次儀表來的直流電源隔離。即将直流電源經變壓器隔離後再整流成直流供給蒸汽流量計,使二次儀表的地線與壓電晶體的地線之間無任何電氣連接。同時有效測量信号經前置放大後變成脈沖信号,經脈沖變壓器輸出至二次儀表,根本上消除地線電流的影響,是一種極其有效的抗幹擾措施。然而變壓器隔離的辦法成本相對較高,體積又大,制造工藝上不容易實現,大大降低了實用性。光隔離限流抗幹擾措施,能有效減少地線電流的幹擾。原理如圖2所示。根據上述測量原理,蒸汽流量計的一個特點就是易受電磁和機械振動的幹擾,由此造成在一些場合限制了蒸汽流量計的正常使用,這也是蒸汽流量計的工作條件。解決抗幹擾問題是擴展量程下限、改進蒸汽流量計的有效途徑。 蒸汽流量計的抗幹擾措施
  蒸汽流量計的幹擾信号主要有電磁幹擾和機械振動幹擾兩種,如何解決這兩種抗幹擾問題就成為改進蒸汽流量計的關鍵。蒸汽流量計通常采用金屬外殼,外殼的屏蔽效應可以防止電場和射頻幹擾;對于磁場的幹擾,可以在内部電路設計中通過優選非磁性元件、印刷電路闆合理布線等辦法解決,随着電子技術的發展和制造工藝的完善也不成問題。因此抗電磁幹擾主要是抗地線電流幹擾。

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