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電(dian)磁流量計(ji)誤差分析(xi)與研究
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摘(zhai)要:從電磁(ci)流量計
的(de)測量原理(li)和特點入(ru)手,說明了(le)影響電磁(ci)流量計測(ce)量時的因(yin)☂️素和造成(cheng)誤差的原(yuan)因。結合這(zhe)些因素🍓,分(fen)析🍉了在電(dian)磁流量計(ji)的使用安(an)裝過程中(zhong)的每個細(xi)節,并根據(ju)這些細節(jie),提出了相(xiang)關的對應(ying)措施來📐減(jian)少幹擾,盡(jin)可能減少(shao)電磁流量(liang)計在測量(liang)時産生誤(wu)差,盡力保(bao)♊持維護條(tiao)件,保證電(dian)磁流量計(ji)穩定的工(gong)作測量,以(yi)🔴便達到效(xiao)果。
1電磁流(liu)量計
1.1工作(zuo)原理
電磁(ci)流量計是(shi)一種根據(ju)電磁感應(ying)原理制成(cheng)的對流量(liang)🔆進行測量(liang)的儀器,它(ta)可以對導(dao)電液體體(ti)積的流量(liang)進行測量(liang)。電磁☁️流量(liang)計是對電(dian)磁感應定(ding)律的具體(ti)應用。根據(ju)電磁流量(liang)計的計算(suan)公🔴式可以(yi)知道💰,當管(guan)道直徑與(yu)磁感應強(qiang)度不變時(shi),感應⚽電勢(shi)與管道體(ti)積流量之(zhi)間是呈正(zheng)比的,感應(ying)電勢與被(bei)測介♍質的(de)體積流量(liang)也呈正比(bi)。
1.2電測流量(liang)計的優缺(que)點
電磁流(liu)量計的應(ying)用範圍非(fei)常廣泛,比(bi)如在冶金(jin)和石油等(deng)流域都會(hui)應用到電(dian)磁流量計(ji)。
電磁流量(liang)計的優點(dian)包括:(1)電磁(ci)流量計不(bu)會被壓損(sun)也沒有機(ji)械慣性,反(fan)應非常靈(ling)敏;(2)電磁流(liu)量計的測(ce)量範圍非(fei)常廣闊;(3)可(ke)以測量多(duo)種液體,也(ye)可進行雙(shuang)向測量。
電(dian)磁流量計(ji)也存在一(yi)些不足:(1)使(shi)用時溫度(du)和壓力不(bu)能過高;(2)應(ying)用範圍狹(xia)窄。
2電磁流(liu)量計幹擾(rao)分析以及(ji)相應的解(jie)決措施
一(yi)般流量計(ji)在測量的(de)時候多少(shao)都會受到(dao)外界的幹(gan)擾從而産(chan)生一些誤(wu)差。電磁流(liu)量計的外(wai)部幹擾有(you)很多的因(yin)素,比如自(zi)然幹擾、電(dian)力幹擾、工(gong)頻幹擾、射(she)頻幹擾、汽(qi)車🙇♀️雜波、放(fang)電幹擾😘、輝(hui)光放電幹(gan)擾、胡光💜放(fang)電幹擾等(deng)口。電磁流(liu)量計會因(yin)爲較弱的(de)信号而✨受(shou)到外界環(huan)境的影響(xiang)。幹擾電磁(ci)流量計的(de)因素主✏️要(yao)包括:電磁(ci)流量計本(ben)身的制造(zao)精度,與電(dian)磁流量㊙️計(ji)标定裝置(zhi)的标定系(xi)統精度誤(wu)差🚩有關,與(yu)轉化器的(de)精度有關(guan),與介質的(de)特性有關(guan),與安裝管(guan)道的直管(guan)段距離有(you)關,與安裝(zhuang)的質量有(you)關,與使用(yong)效率有關(guan),也與現場(chang)的使📞用環(huan)境有關。
2.1待(dai)測液體導(dao)電率過低(di)
電磁感應(ying)是電磁流(liu)量計工作(zuo)的主要依(yi)據,所以待(dai)♌測液體的(de)導✨電率就(jiu)會導緻增(zeng)加電機的(de)輸出抗組(zu),當待測液(ye).體的導電(dian)率過低的(de)時候,電磁(ci)流量計就(jiu)無法正常(chang)工作,無法(fa)達到預期(qi)的目的,嚴(yan)重時更會(hui)導緻相關(guan)的控制系(xi)💰統無法正(zheng)🚩常工作。待(dai)測液體導(dao)電率過低(di)有很多原(yuan)因,爲了避(bi)免導電率(lü)過低,應盡(jin)✍️可能選用(yong)符合待測(ce)液體要求(qiu)的電磁流(liu)量計,以保(bao)證待測液(ye)體的充分(fen)混合🤞。
2.2靜電(dian)和電磁波(bo)的幹擾
電(dian)磁流量計(ji)的使用環(huan)境存在着(zhe)許多的幹(gan)擾信号,這(zhe)會導⭐緻電(dian)🍓磁流量計(ji)沒法正常(chang)工作,嚴重(zhong)影響電磁(ci)流量計測(ce)量的正确(que)率。靜電和(he)電磁波會(hui)導緻電磁(ci)流量計傳(chuan)感器和接(jie)收器的信(xin)号引入,會(hui)對測量🏃♂️的(de)信号産生(sheng)一定的影(ying)響。如果做(zuo)好屏蔽的(de)工作,這些(xie)幹擾都是(shi)可以避免(mian)的,但是以(yi)前也📱有過(guo)強電磁波(bo)防治沒有(you)效果的例(li)子,這個時(shi)候可以把(ba)轉😘換器安(an)裝在傳感(gan)器的附近(jin),減少鏈接(jie)的信号電(dian)纜,或者改(gai)用無外接(jie)電纜的一(yi)體型儀表(biao)。
2.3管道雜散(san)電流.
平常(chang)的電磁力(li)流量計都(dou)會有接地(di)保護,但是(shi)要注意不(bu)要和其他(ta)電機、電器(qi)共同接用(yong)。即使有的(de)時候♊不需(xu)要接地線(xian)的保🔞護,我(wo)們也要做(zuo)好防護工(gong)作,因爲如(ru)果環境突(tu)然發生變(bian)化,流量表(biao)便會出現(xian)故障,會影(ying)響正常的(de)使用,而後(hou)期的修複(fu)工作會耽(dan)誤測✊量的(de)進程。有⚽時(shi)候即使電(dian)💁磁流量表(biao)有較好的(de)接地♌處理(li),但是由于(yu)管道雜散(san)電流太過(guo)強大也會(hui)影響電磁(ci)流量計的(de)正常使用(yong),所以電磁(ci)流量計内(nei)部的傳感(gan)器應該和(he)其他的管(guan)道之間做(zuo)好電氣的(de)絕緣㊙️隔離(li)。
2.4磁場幹擾(rao)
電磁流量(liang)計受磁場(chang)的影響較(jiao)爲嚴重,所(suo)以在使用(yong)時應該💛不(bu)要在磁場(chang)較強的地(di)方,這樣可(ke)以測得更(geng)正确🔴的結(jie)果。磁場的(de)😄幹擾也會(hui)受到電磁(ci)流量計本(ben)身制造材(cai)料的影響(xiang),比如:傳感(gan)器棘刺圈(quan)保護外殼(ke)如果不是(shi)🤟由磁性材(cai)料制成,那(na)麽抗磁場(chang)❓的能力就(jiu)會相對較(jiao)弱✂️,反之則(ze)較強。
2.5待測(ce)液體中含(han)有氣泡或(huo)者待測液(ye)體沒有滿(man)管
測量的(de)時候管道(dao)内可能會(hui)出現氣泡(pao)或者管道(dao)并沒有被(bei)液🏃♂️體灌滿(man),當氣泡大(da)到能夠覆(fu)蓋整個電(dian)極表面☁️的(de)時候,就會(hui)使信号出(chu)現更大的(de)波動,這樣(yang)測量得到(dao)的結果就(jiu)會産生偏(pian)差。産生氣(qi)⭐泡的原因(yin)有很多,比(bi)如管道内(nei)液體中的(de)溶解氣體(ti)轉變遊離(li)氣泡冒出(chu)或者在往(wang)管道内注(zhu)入液體的(de)時候帶入(ru),這些都有(you)可能造成(cheng)氣泡的産(chan)生💰。爲了避(bi)免産生氣(qi)泡而對測(ce)量🏃結果造(zao)成誤差,可(ke)以在電磁(ci)流量計的(de)上遊安裝(zhuang)一個集氣(qi)裝🌂置來吸(xi)收氣泡,還(hai)可以把電(dian)磁流量計(ji)自下而上(shang)垂直放置(zhi),或者更換(huan)安裝的位(wei)置,以及注(zhu)意傳.感器(qi)的放置,這(zhe)都可以避(bi)免氣泡的(de)産生從而(er)得到測量(liang)結果。
2.6遇到(dao)結晶液體(ti)
在進行測(ce)量的時候(hou),往往會遇(yu)到一些容(rong)易結晶的(de)物質,雖然(ran)平🐪常的物(wu)質都可以(yi)在常溫下(xia)進行測量(liang),而且帶有(you)保溫的效(xiao)果,但是電(dian)磁流量計(ji)裏面的傳(chuan)感器的測(ce)量管卻沒(mei)有這種功(gong)能,所以在(zai)液體多次(ci)💘連續流過(guo)時,就會因(yin)爲溫度較(jiao)低而産生(sheng)一層固體(ti)💋附在内壁(bi)上面,從而(er)影響測量(liang)的結果🍉。遇(yu)到這種情(qing)況的時候(hou),可以選擇(ze)盡量小的(de)流量計來(lai)進行測量(liang)👈。
2.7内部材料(liao)以及對電(dian)極的選擇(ze)問題.
由于(yu)電磁流量(liang)計内的材(cai)料和電極(ji)是直接和(he)待測液體(ti)進行㊙️接☁️觸(chu)的,所以在(zai)挑選襯裏(li)材料和電(dian)極的🌈時候(hou)要根據待(dai)測液體的(de)特性和測(ce)量時環境(jing)的溫度來(lai)進行,如果(guo)挑選不當(dang)的話,就會(hui)造電磁流(liu)量計的損(sun)壞,所以對(dui)襯裏材料(liao)和電極的(de)選擇尤爲(wei)重要,否則(ze)會嚴重影(ying)響測量結(jie)🔴果。
2.8電纜問(wen)題
因爲電(dian)纜作爲電(dian)磁流量計(ji)的一個重(zhong)要組成部(bu)分,在電🌐磁(ci)流量計的(de)使用中發(fa)揮着舉足(zu)輕重的作(zuo)用,所以⛱️要(yao)想形成一(yi)個完整的(de)系統,必須(xu)用電纜把(ba)傳感器和(he)轉換器🌍連(lian)接起來。因(yin)爲電纜的(de)🔴作用十分(fen)重大,所以(yi)電💜纜也是(shi)導緻測量(liang)的誤差之(zhi)一💋。爲了避(bi)免這一問(wen)題,應該嚴(yan)格按照⛹🏻♀️電(dian)磁流量計(ji)的要求來(lai)挑選電纜(lan),把電💘纜連(lian)接好、處理(li)好,還要盡(jin)可能縮🔞短(duan)電纜的長(zhang)度💘以減少(shao)誤差。
3減小(xiao)電磁流量(liang)計誤差的(de)辦法
3.1 調零(ling)電位器
可(ke)以在變送(song)器上設置(zhi)一個調零(ling)電位器,同(tong)時還要🔆注(zhu)意讓閉合(he)回路的平(ping)面與交變(bian)磁力線保(bao)持平行,防(fang)止磁力線(xian)穿過閉合(he)回路。盡可(ke)能地使兩(liang)個回路中(zhong)産生的電(dian)流相抵消(xiao),從而減少(shao)信号的幹(gan)擾。
3.2 設置抗(kang)信号幹擾(rao)裝置
對于(yu)電磁流量(liang)計誤差,除(chu)了在變送(song)器方面的(de)調整以及(ji)設置調零(ling)電位器外(wai),在轉換器(qi)中也可以(yi)設置😘一個(ge)抗信号幹(gan)擾的裝置(zhi)來處理變(bian)送器中其(qi)他剩下的(de)正交信号(hao)。因爲這些(xie)沒有消除(chu)掉的信号(hao)會被放大(da),照樣會影(ying)響流量計(ji)的正常工(gong)作,所以也(ye)要在轉換(huan)器裝置一(yi)個抑制幹(gan)擾信号的(de)裝㊙️置,以便(bian)消除這些(xie)幹擾信号(hao),保證電磁(ci)流量計的(de)正常工作(zuo)。
3.3同步采樣(yang)技術
對于(yu)低頻方波(bo)勵磁有多(duo)種處理方(fang)法,比如是(shi)同步采樣(yang)法🔱。把線♍圈(quan)驅動給的(de)同步信号(hao)作爲依據(ju),對電極信(xin)号在規定(ding)👉的時間内(nei)💜進行取樣(yang)分析,這樣(yang)就會減少(shao)建⛱️立磁場(chang)穩定的時(shi)間,也避免(mian)了電磁流(liu)量計使用(yong)時的幹擾(rao)。
3.4零點偏移(yi)與直流偏(pian)置
零點偏(pian)移是指在(zai)電磁流量(liang)計内的流(liu)體速度爲(wei)零的時候(hou),電📐極的兩(liang)段依舊會(hui)有電勢差(cha),在理論上(shang)這個時候(hou)是不可🐇能(neng)産生電勢(shi)差的,但是(shi)因爲傳感(gan)器還有電(dian)子部件在(zai)制造的過(guo)程中不對(dui)稱的原因(yin),這個時候(hou)就産生了(le)電勢差,但(dan)是這種電(dian)勢差是可(ke)以通過标(biao)定過程來(lai)消除的。直(zhi)流偏置是(shi)指電極信(xin)号♊整體向(xiang)上或向下(xia)産生偏移(yi),這是由于(yu)在制作過(guo)程中線圈(quan)的不标準(zhun)☂️、電極的走(zou)線沒有按(an)照要求、共(gong)模幹擾以(yi)及電化學(xue)效🔆應的幹(gan)擾等原因(yin)造成的。但(dan)是如果直(zhi)流偏置開(kai)始使用低(di)頻交流矩(ju)形波勵磁(ci)以後,那麽(me)就不再會(hui)對電磁流(liu)量計的使(shi)用造成幹(gan)擾了叫。
3.5數(shu)字濾波技(ji)術
限幅濾(lü)波法和算(suan)術平均濾(lü)波法是數(shu)字濾波技(ji)術📞也經常(chang)使用💁的兩(liang)種方法。其(qi)中限幅濾(lü)波法是根(gen)據以往的(de)經驗進行(hang)判斷的,确(que)定兩次采(cai)樣之間允(yun)許存在的(de)最大差值(zhi),然後把以(yi)後每次采(cai)樣檢測的(de)數值都與(yu)之前一個(ge)數🎯值進行(hang)對🏃🏻比,如果(guo)數值在允(yun)許的最大(da)差值之間(jian)就有效,否(fou)則無效,用(yong)前一次測(ce)量得到的(de)值來替代(dai)。這樣的話(hua)就🔱可以有(you)效避免現(xian)場環境産(chan)生的各種(zhong)💚因素對電(dian)磁流量計(ji)的影響。而(er)算術平均(jun)濾波法是(shi)連續取多(duo)個樣本值(zhi)🏒實行平均(jun)運算,如果(guo)取得的值(zhi)較大,則信(xin)号平滑度(du)就會較高(gao),靈😘敏度數(shu)值就會降(jiang)低;當數值(zhi)較小的時(shi)候信号的(de)平滑度就(jiu)會較低,靈(ling)敏度數值(zhi)就升高。
3.6接(jie)地
單獨、良(liang)好的接地(di)是十分重(zhong)要的,地電(dian)流是同相(xiang)幹擾産生(sheng)的主要原(yuan)因,地線是(shi)接地的具(ju)體實施,就(jiu)是按照一(yi)定的要求(qiu),用合理的(de)金屬導體(ti)或者導線(xian)把電路中(zhong)的某些電(dian)位連接起(qi)來,或将電(dian)子電器設(she)備的某一(yi)部分與大(da)地相連接(jie),從💁而避免(mian)誤♍差的産(chan)生,接地線(xian)要盡🈲可能(neng)地加粗🐅,以(yi)達到測量(liang)結果。
3.7 抑制(zhi)幹擾源産(chan)生的電磁(ci)幹擾
抑制(zhi)幹擾源産(chan)生的電磁(ci)幹擾包括(kuo)屏蔽、濾波(bo)和布線。屏(ping)蔽就是從(cong)根本上抑(yi)制幹擾源(yuan)的産生,可(ke)以在兩個(ge)空間區域(yu)🧡之間采用(yong)屏蔽體進(jin)行隔離來(lai)達到控制(zhi)磁場、電場(chang)以及電磁(ci)波從一個(ge)區域對另(ling)外一🏃♂️個區(qu)域的感應(ying)和輻射。濾(lü)波指的是(shi)各種信号(hao)按照頻率(lü)特性的分(fen)類并且要(yao)控制他們(men)的方向,是(shi)對一✊些頻(pin)率點範圍(wei)内的信号(hao)提供傳輸(shu)極點,而對(dui)另外的一(yi)些頻㊙️率點(dian)範💘圍内的(de)信号提供(gong)傳輸零點(dian)的技‼️術。布(bu)線是指根(gen)據不同的(de)信号而采(cai)用不同的(de)電纜,避免(mian)信号🥵線與(yu)電纜産生(sheng)電磁幹擾(rao)。
4結語
通過(guo)對電磁流(liu)量計使用(yong)的分析,可(ke)以了解到(dao)在使用過(guo)程中造🌍成(cheng)誤差以及(ji)幹擾的原(yuan)因,然後有(you)針對性地(di)采取一些(xie)措施來抵(di)抗這些幹(gan)擾,這樣就(jiu)會大大抑(yi)制和消除(chu)對有用的(de)流量信号(hao)的影響,提(ti)高測量的(de)正确🥵度,減(jian)少故障率(lü),從而更好(hao)地把電磁(ci)流量🏃♀️計應(ying)用到各🔞種(zhong)環境中,實(shi)現更好的(de)測量。
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