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蒸汽流量计的抗干扰措施

人气:发表时间:2018-03-30
  蒸汽流量计的工作条件:
  蒸汽流量计的阻流体以压电晶体检测旋涡频率,得压电信号经交流放大和触发器,将旋涡频率变成脉冲信号。脉冲信号送到二次仪表经换算后显示被测流量。其中,交流放大器的放大倍数K和触发器的门限电压可以调整,如图1所示。
  图1中信号电压为E、干扰信号折算到输入端为V、门限电压U折算到输入端为u、交流放大倍数为K。因u=UK,故调整K或者U的效果是相同的。为了使门限电压能阻止干扰信号以保证触发器能输出有效信号,必须使干扰信号V小于门限电压u,而有效信号电压E大于门限电压u,即蒸汽流量计的工作条件是:E>u>V
  干扰信号V的大小决定蒸汽流量计的量程下限。因此扩展蒸汽流量计的量程下限必须从降低干扰信号入手。调整交流放大倍数K只能对输出信号加强,而量程下限并不能得到扩展。
 
  蒸汽流量计的压电晶体装在阻流体结构上,压电晶体的一端接外壳,故信号前置放大器必然接地。蒸汽流量计的输出信号送到二次仪表,而信号放大所需的直流电源又由二次仪表提供。压电晶体的地线与二次仪表的地线之间极可能存在跨步电压形成电流。这个电流在信号放大器的地线中流过就会有压降,这个压降与有效信号迭加在一起,无法分离,就是地线电流干扰。
  地线电流干扰的解决措施是减小或消除了地线电流,最彻底的办法是把二次仪表来的直流电源隔离。即将直流电源经变压器隔离后再整流成直流供给蒸汽流量计,使二次仪表的地线与压电晶体的地线之间无任何电气连接。同时有效测量信号经前置放大后变成脉冲信号,经脉冲变压器输出至二次仪表,根本上消除地线电流的影响,是一种极其有效的抗干扰措施。然而变压器隔离的办法成本相对较高,体积又大,制造工艺上不容易实现,大大降低了实用性。光隔离限流抗干扰措施,能有效减少地线电流的干扰。原理如图2所示。根据上述测量原理,蒸汽流量计的一个特点就是易受电磁和机械振动的干扰,由此造成在一些场合限制了蒸汽流量计的正常使用,这也是蒸汽流量计的工作条件。解决抗干扰问题是扩展量程下限、改进蒸汽流量计的有效途径。 蒸汽流量计的抗干扰措施
  蒸汽流量计的干扰信号主要有电磁干扰和机械振动干扰两种,如何解决这两种抗干扰问题就成为改进蒸汽流量计的关键。蒸汽流量计通常采用金属外壳,外壳的屏蔽效应可以防止电场和射频干扰;对于磁场的干扰,可以在内部电路设计中通过优选非磁性元件、印刷电路板合理布线等办法解决,随着电子技术的发展和制造工艺的完善也不成问题。因此抗电磁干扰主要是抗地线电流干扰。

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