摘要:從電磁流(liu)量計
的測量原(yuán)理和特點入手(shǒu),說明了影響電(diàn)磁流量計測量(liang)時的因素和造(zào)成誤差的原因(yin)。結合這些因素(sù),分析了在電磁(cí)流量計的使用(yòng)安裝過程中的(de)每個細節,并根(gen)據這些細節,提(ti)出了🔆相關的對(dui)應措施來減少(shao)幹擾,盡可能減(jiǎn)少電磁流量計(jì)在測量時産生(shēng)誤差,盡力保持(chí)維護條件,保證(zheng)電磁流量計穩(wěn)定的工作測量(liàng),以便達到效果(guǒ)。
1電磁流量計
1.1工(gōng)作原理
電磁流(liú)量計是一種根(gēn)據電磁感應原(yuan)理制成的對流(liú)量進行測🧑🏽🤝🧑🏻量的(de)儀器,它可以對(dui)導電液體體積(ji)的⛱️流量進行測(cè)量。電磁流量計(jì)是對電磁感應(yīng)定律的🔴具體應(yīng)📐用。根據電磁流(liu)量計的計算公(gōng)式可以知道,當(dang)管道直徑與磁(cí)感應強度不變(biàn)時,感應電勢與(yu)管道體積流量(liang)之間是呈正比(bǐ)的,感應電勢與(yǔ)被測介💰質的體(tǐ)積流量也呈正(zheng)比。
1.2電測流量計(jì)的優缺點
電磁(ci)流量計的應用(yong)範圍非常廣泛(fàn),比如在冶金和(he)石油等流❤️域都(dōu)會應用到電磁(ci)流量計。
電磁流(liu)量計的優點包(bāo)括:(1)電磁流量計(jì)不會被壓損🤞也(ye)沒有機械慣性(xìng),反應非常靈敏(min);(2)電磁流量計的(de)測量範圍非常(cháng)廣闊;(3)可以測量(liàng)多種液體,也可(kě)進行雙✍️向測量(liàng)❌。
電磁流量計也(yě)存在一些不足(zú):(1)使用時溫度和(he)壓力不能過高(gao);(2)應🌏用範圍狹窄(zhǎi)。
2電磁流量計幹(gàn)擾分析以及相(xiàng)應的解決措施(shi)
一般流量計在(zai)測量的時候多(duo)少都會受到外(wài)界的幹擾從而(er)産生一些誤差(cha)。電磁流量計的(de)外部幹擾🐕有很(hěn)🧑🏽🤝🧑🏻多的因素,比如(ru)自然幹擾、電力(li)幹擾、工頻幹擾(rǎo)🌈、射頻幹擾、汽車(che)雜波、放👄電幹擾(rao)、輝光放電幹擾(rao)、胡光放電幹擾(rao)等口。電磁🧑🏾🤝🧑🏼流量(liang)計會🏃🏻♂️因爲較弱(ruo)的信号而受到(dao)外界環境的影(yǐng)響。幹擾電磁流(liú)量🌈計的因素主(zhu)🔞要包括:電磁流(liu)💔量計本身的制(zhi)造精度,與電磁(ci)流量計标定裝(zhuāng)置的标定系統(tǒng)精度誤差有關(guān),與轉化器的精(jing)度有關,與介質(zhi)的特性有關,與(yǔ)安裝管道的直(zhí)管段距離有關(guan),與安裝的質量(liàng)有關,與使用效(xiào)率有關,也與現(xian)場的使用環境(jìng)有關。
2.1待測液體(tǐ)導電率過低
電(diàn)磁感應是電磁(cí)流量計工作的(de)主要依據,所以(yi)待測♌液體的導(dǎo)電率就會導緻(zhi)增加電機的輸(shu)出抗組,當待測(cè)液✊.體的🈲導電率(lü)過低的時候,電(diàn)磁流量計就無(wú)法正常工作,無(wú)法達♈到預期的(de)目的,嚴重時更(gèng)會🈲導緻相關的(de)控制系🔆統無法(fǎ)正🐆常工作。待測(ce)液體導電率過(guò)低有很多原因(yīn),爲了避免導電(dian)率過低,應盡可(ke)能選用符合待(dài)測液體要求的(de)電磁流量計,以(yi)保證待測液體(ti)的充💃分混合。
2.2靜(jing)電和電磁波的(de)幹擾
電磁流量(liàng)計的使用環境(jìng)存在着許多的(de)幹擾信号⭕,這會(huì)導緻電磁流量(liàng)計沒法正常工(gong)作,嚴重影響電(diàn)磁流量計測量(liàng)的正确率。靜電(dian)和電磁波會導(dǎo)緻電磁流量計(jì)傳感器和接🌈收(shou)器的信号引入(rù),會對測量的信(xin)号産生一定的(de)影響。如果做好(hǎo)屏蔽的工作,這(zhe)🔴些幹擾都是可(kě)以避免的,但是(shì)以前也有過強(qiang)電磁波防治沒(mei)有效果的例子(zi),這個時候可以(yi)把轉換器安裝(zhuang)在傳感器的附(fù)近,減🥵少鏈接的(de)信号電纜,或者(zhe)改用無外接電(diàn)纜的一體型儀(yí)表。
2.3管道雜散電(diàn)流.
平常的電磁(cí)力流量計都會(hui)有接地保護,但(dàn)是要注意不要(yao)和其他電機、電(dian)器共同接用。即(ji)使有的時候不(bú)需要接♌地線的(de)保護,我🙇♀️們也要(yào)做好防護工作(zuò),因🌈爲如果環境(jìng)突然發生變化(huà),流🍉量表便會出(chū)現故障,會影響(xiang)正常的使用⚽,而(er)後期的修複工(gōng)作會耽誤測量(liang)的進程。有時候(hou)即使電🔴磁流量(liàng)表有較好的接(jie)地處理,但是由(you)于管道雜散電(diàn)流太過強大也(ye)會影響♊電磁流(liu)量計的正👌常使(shǐ)用,所以電磁流(liu)量計内部的傳(chuán)感器應該和其(qi)他的管道之間(jiān)做好💁電氣的絕(jue)緣隔離。
2.4磁場幹(gan)擾
電磁流量計(jì)受磁場的影響(xiang)較爲嚴重,所以(yǐ)在使用時應該(gai)不要⁉️在磁場較(jiao)強的地方,這樣(yàng)可以測得更正(zhèng)确的結果。磁場(chǎng)的幹擾也會受(shòu)到電磁流量計(ji)本身制造材料(liao)的影響,比如:傳(chuán)感🌏器棘刺圈保(bao)護外殼如果不(bu)是由磁性材料(liào)制成,那麽抗磁(ci)場的能力就🤩會(hui)相對較弱,反之(zhi)則較強。
2.5待測液(ye)體中含有氣泡(pao)或者待測液體(ti)沒有滿管
測量(liang)的時候管道内(nèi)可能會出現氣(qì)泡或者管道并(bìng)沒有被液⛷️體🐅灌(guan)滿,當氣泡大到(dao)能夠覆蓋整個(ge)電極表面的時(shí)🈲候,就會使信号(hao)出現更大的波(bō)動,這樣測🐅量得(de)到🈲的結果就會(hui)産生偏差。産生(shēng)氣泡的原因有(yǒu)很多,比如管道(dao)内液體中的溶(rong)解氣體轉變遊(yóu)離氣泡冒出或(huo)者在往管道内(nei)注入液體的🔞時(shí)候帶入,這些都(dou)有可能🈲造成氣(qi)泡的産生。爲了(le)避免産生氣泡(pao)而對測量結果(guo)造成誤差,可以(yi)在電磁流量計(ji)的上遊安裝一(yī)個集氣裝置來(lái)吸收氣泡,還可(kě)🏃♀️以把電磁☂️流量(liang)計自下而上垂(chuí)直放置,或者更(gèng)換安裝的位置(zhi)🧑🏾🤝🧑🏼,以及注意傳.感(gan)器的放置,這都(dou)可以避免氣泡(pao)的産生從而得(dé)到♻️測量結果。
2.6遇(yu)到結晶液體
在(zài)進行測量的時(shi)候,往往會遇到(dào)一些容易結晶(jing)的物質,雖然🏒平(ping)常的物質都可(ke)以在常溫下進(jin)行測量,而且👌帶(dài)有👌保溫的效果(guo),但是電磁流量(liang)計裏面的傳⁉️感(gǎn)器的測量管卻(que)沒有🌈這種功🚶能(néng),所以㊙️在液體多(duō)次連續流過時(shi),就會因♋爲溫度(dù)較低而産生🤞一(yī)層固體附在内(nèi)壁上面,從而影(yǐng)響測量的結果(guǒ)。遇到這種情況(kuàng)的時候,可以🏃♂️選(xuan)擇盡量小的流(liu)量計來進行♻️測(ce)量。
2.7内部材料以(yi)及對電極的選(xuǎn)擇問題.
由于電(dian)磁流量計内的(de)材料和電極是(shì)直接和待測📞液(ye)體進行接🐆觸的(de),所以在挑選襯(chen)裏材料和電極(ji)的🏃🏻時候要根據(jù)待測液⭕體的特(te)性和測量時環(huan)境的溫度來進(jin)行,如果挑選不(bú)當的話,就會造(zao)電磁流量計的(de)損壞,所以對襯(chèn)裏材料和電極(jí)的選擇尤爲重(zhong)要🌈,否則會嚴重(zhòng)💯影響測量結果(guo)。
2.8電纜問題
因爲(wèi)電纜作爲電磁(ci)流量計的一個(gè)重要組成部分(fen),在電磁🈲流☂️量💋計(jì)的使用中發揮(hui)着舉足輕重的(de)作用,所以要想(xiang)形成一個完整(zhěng)的系統,必須用(yong)電纜把傳感器(qi)和轉換器連接(jiē)起👣來。因爲電纜(lan)的作用十分重(zhòng)大,所以電纜也(yě)是導緻測量的(de)誤差之一。爲了(le)避免💘這一問題(tí),應該嚴格按照(zhao)電磁流量計的(de)要求來挑選電(diàn)纜,把電纜連接(jie)好、處理好,還要(yao)盡可能縮短電(dian)纜的長度以減(jian)少🥵誤差。
3減小電(dian)磁流量計誤差(cha)的辦法
3.1 調零電(diàn)位器
可以在變(biàn)送器上設置一(yī)個調零電位器(qì),同時還要注意(yì)讓閉合回路的(de)平面與交變磁(cí)力線保持平行(háng),防止磁力線穿(chuān)過閉合回路。盡(jin)可能地使兩個(gè)回路中産生的(de)電流💛相抵消,從(cóng)而減少信号的(de)幹擾。
3.2 設置抗信(xin)号幹擾裝置
對(dui)于電磁流量計(ji)誤差,除了在變(biàn)送器方面的調(diao)整以及🌍設置調(diao)零電位器外,在(zai)轉換器中也可(ke)以設置一個抗(kàng)信号幹擾的裝(zhuāng)置來處理變送(song)器中其他剩下(xia)的正交信号。因(yin)爲這些沒有消(xiao)除掉🈚的信号會(huì)被放大,照樣會(huì)影響流量計的(de)正常工作,所以(yi)也要在轉換器(qi)裝置一個抑制(zhì)幹擾信号的裝(zhuāng)置,以便消除這(zhè)些幹擾信号,保(bǎo)證電磁流量計(jì)的正常工作。
3.3同(tóng)步采樣技術
對(duì)于低頻方波勵(lì)磁有多種處理(li)方法,比如是同(tóng)步采樣法。把線(xiàn)圈驅動給的同(tóng)步信号作爲依(yi)據,對電🐇極信号(hào)在規定的時❤️間(jiān)内進行取樣分(fen)析,這樣就會減(jiǎn)少建立磁場穩(wěn)定的時間,也避(bì)免了電磁流量(liang)計使用時的幹(gàn)擾。
3.4零點偏移與(yu)直流偏置
零點(dian)偏移是指在電(dian)磁流量計内的(de)流體速度爲零(ling)的時候,電極的(de)兩段依舊會有(you)電勢差,在理論(lun)上這🧑🏽🤝🧑🏻個時候是(shi)不可能産生電(diàn)勢差的,但是因(yin)爲傳感器還有(you)電🚶♀️子部件在制(zhì)造的過程中不(bú)對稱的原因,這(zhè)個時候就産生(sheng)了電勢差,但是(shì)這種電勢差是(shì)可以💔通過标定(dìng)過程來消除的(de)。直流偏置是指(zhǐ)電極信号♍整體(ti)向上或向下産(chǎn)生偏移,這是由(yóu)于在制作過程(chéng)中線圈的不标(biao)準、電極的🔴走線(xian)沒有按照要求(qiú)、共模幹擾以及(ji)電化學效應的(de)幹擾等原因造(zao)🆚成的。但是如果(guo)直流偏置開始(shi)使用低頻👉交流(liu)矩形波勵磁以(yǐ)後,那麽就不再(zài)會🔞對電磁🔞流量(liang)計的使用造成(chéng)幹擾了叫。
3.5數字(zì)濾波技術
限幅(fú)濾波法和算術(shù)平均濾波法是(shì)數字濾波技術(shù)也經🐉常使用的(de)兩種方法。其中(zhong)限幅濾波法是(shì)根據以往的經(jīng)🚶♀️驗進行判斷的(de),确定兩次采樣(yàng)之間允許🔞存在(zài)的👨❤️👨最大差值,然(ran)後把以後每次(cì)采樣檢測的數(shù)值都與之前一(yi)個數值進行對(duì)比,如果數值在(zai)允許的最大差(cha)值之間就有效(xiào)🛀🏻,否則無效,用前(qian)一次測量得到(dào)的值來替代。這(zhè)樣的話就可以(yǐ)有效避免現場(chang)環境産生的各(gè)種因素對電磁(ci)流量計的影響(xiang)。而算術平均濾(lü)波法是連💁續取(qu)多個樣本值實(shí)🤞行平均運算,如(ru)果取得的值較(jiao)大🧑🏽🤝🧑🏻,則信号平滑(huá)度就會較高,靈(líng)敏度數值就會(hui)降低;當數值較(jiao)小的時候信号(hào)的平滑度就會(hui)較低,靈敏度數(shù)值就升高。
3.6接地(di)
單獨、良好的接(jiē)地是十分重要(yao)的,地電流是同(tong)相幹擾🈲産生的(de)🌂主要原因,地線(xiàn)是接地的具體(tǐ)實施,就是按照(zhào)一定的要求,用(yòng)合理的金屬導(dǎo)體或者導線把(bǎ)電路中的某些(xie)電位連接起來(lái),或将電子電器(qì)設備的某一部(bù)分與大地相連(lián)接,從🛀而避免誤(wù)差的産生,接地(dì)線要盡可能地(di)加粗,以達到測(ce)量結果。
3.7 抑制幹(gan)擾源産生的電(dian)磁幹擾
抑制幹(gàn)擾源産生的電(diàn)磁幹擾包括屏(píng)蔽、濾波和布線(xian)。屏蔽就是從根(gēn)本上抑制幹擾(rǎo)源的産生,可以(yi)在兩個空間區(qū)域👄之間采用屏(ping)蔽體進行隔離(lí)來達到控制磁(ci)場、電場以及電(dian)磁波從一個區(qu)域對另外一個(ge)區域的感應和(he)輻🔞射。濾波指的(de)是各種信号按(an)照❤️頻率特性的(de)分類并且要🏃♂️控(kong)制他們的方向(xiàng),是對一些頻率(lǜ)點範圍内的信(xin)号提供傳輸極(ji)點,而對另外🛀🏻的(de)一些頻🈲率點範(fàn)圍内的信号提(tí)供🍓傳輸零點的(de)技🛀術❄️。布線是指(zhǐ)根據不同的信(xin)号而采用不同(tong)的電纜,避免信(xin)号✔️線與電纜産(chǎn)生電磁幹擾。
4結(jie)語
通過對電磁(ci)流量計使用的(de)分析,可以了解(jie)到在使用過程(cheng)中🙇🏻造成誤差以(yǐ)及幹擾的原因(yīn),然後有針對⁉️性(xìng)地采取一些措(cuò)施來抵抗這些(xiē)幹擾,這樣就會(huì)大大抑制和消(xiāo)除對有用🧡的流(liu)量信号的影響(xiang),提高測量的正(zheng)确度,減少故障(zhàng)率,從而更好地(dì)把電磁流量計(ji)應用到各種環(huán)境中,實現更好(hao)的測量。
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