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電磁流量計(jì)易受到干擾的排除方法
閱讀：1111 發(fā)布時(shí)間：2015-8-17
電磁流量計(jì)的 優(yōu)點(diǎn)是壓損極小，可測(cè)流量范圍大。zui大流量與zui小流量的比值一般為20：1以上，適用的工業(yè)管徑范圍寬，zui大可達(dá)3m，輸出信號(hào)和被測(cè)流量成線性，度 較高，可測(cè)量電導(dǎo)率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測(cè)量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。
在現(xiàn)有的電磁流量計(jì)中，交流低頻矩形波勵(lì)磁方式已成為主要的勵(lì)磁方式。 電磁流量計(jì)采用交流勵(lì)磁雖有一定的優(yōu)點(diǎn)，但隨之而來的電磁干擾，就成為很麻煩的問題，特別是電磁干擾信號(hào)與有用的信號(hào)混在一起，它們不僅成分復(fù)雜，而且有 時(shí)候干擾信號(hào)還會(huì)比流量信號(hào)大。在這種情況下怎樣抑制和排除這些干擾，提高性價(jià)比就成了研制和使用電磁流量計(jì)的一個(gè)重要的技術(shù)關(guān)鍵問題。
根據(jù)一般電磁流量計(jì)系統(tǒng)的特點(diǎn)，主要從硬件優(yōu)化方面討論如電磁耦合、靜電感應(yīng)是電磁流量計(jì)產(chǎn)生干擾噪聲的重要來源。在電磁流量變速器中，由于兩電極的引線處 于交變磁場(chǎng)中，當(dāng)變速器通電后，在引線的閉合回路內(nèi)就產(chǎn)生出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種干擾信號(hào)疊加到測(cè)量信號(hào)中，影響了系統(tǒng)的運(yùn)行。各種勵(lì)磁方式產(chǎn)生會(huì)帶來不同的 電磁干擾問題。直流勵(lì)磁方式易產(chǎn)生極化干擾，交流勵(lì)磁方式易產(chǎn)生正交干擾（90度干擾）、同相干擾（即工頻干擾）等。
正交干 擾是指在相位上與流量信號(hào)相差90度的干擾。電磁流量變送器采用交流勵(lì)磁方式時(shí)，要產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng)，而由電極、引出線、被測(cè)介質(zhì)和轉(zhuǎn)換器的輸入電路所 組成的閉合回路，正處于干擾交變磁場(chǎng)中、閉合回路不可能與變送器的交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁力線*平行，總會(huì)有一部分交變的磁力線穿過該閉合回路，從而在回路內(nèi) 產(chǎn)生一個(gè)干擾電動(dòng)勢(shì)，在電磁流量計(jì)中，從變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分采取措施，來消除或抑制90°干擾。
電磁流量計(jì)為 了減少地電流造成的同相干擾，在安裝接地線時(shí)，要把變送器兩端的管道法蘭盤與轉(zhuǎn)換器的外殼都接在同一點(diǎn)上，以減少同相干擾，但不能*消除同相干擾。因 此，通常還在轉(zhuǎn)換器的前置放大級(jí)采用增加了恒流源的差動(dòng)放大電路，利用差動(dòng)放大器的高共模抑制比，使進(jìn)入轉(zhuǎn)換器輸入端的同相干擾信號(hào)互相抵消而被抑制，可 以達(dá)到很好的效果。同時(shí)，為了避免干擾信號(hào)，變送器和轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)必須用屏蔽導(dǎo)線傳輸。
電磁流量計(jì)同相干擾工頻干擾或共 模干擾，是指在同一瞬間出現(xiàn)在變送器的兩個(gè)電極上，并且幅值和相位都相同的干擾信號(hào)。當(dāng)流量為零時(shí)，即被測(cè)液體靜止不動(dòng)時(shí)，所測(cè)得的同相信號(hào)就是同相干擾 信號(hào)。電磁流量計(jì)對(duì)于同相干擾，抑制的方法較多。在變送器方面，將電極和勵(lì)磁線圈在幾何形狀、尺寸以及性能參數(shù)上做得均衡對(duì)稱，并分別嚴(yán)格屏蔽，以減少電 極與勵(lì)磁線圈之間的分布電容影響。
在現(xiàn)有的電磁流量計(jì)中，交流低頻矩形波勵(lì)磁方式已成為主要的勵(lì)磁方式。 電磁流量計(jì)采用交流勵(lì)磁雖有一定的優(yōu)點(diǎn)，但隨之而來的電磁干擾，就成為很麻煩的問題，特別是電磁干擾信號(hào)與有用的信號(hào)混在一起，它們不僅成分復(fù)雜，而且有 時(shí)候干擾信號(hào)還會(huì)比流量信號(hào)大。在這種情況下怎樣抑制和排除這些干擾，提高性價(jià)比就成了研制和使用電磁流量計(jì)的一個(gè)重要的技術(shù)關(guān)鍵問題。
根據(jù)一般電磁流量計(jì)系統(tǒng)的特點(diǎn)，主要從硬件優(yōu)化方面討論如電磁耦合、靜電感應(yīng)是電磁流量計(jì)產(chǎn)生干擾噪聲的重要來源。在電磁流量變速器中，由于兩電極的引線處 于交變磁場(chǎng)中，當(dāng)變速器通電后，在引線的閉合回路內(nèi)就產(chǎn)生出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種干擾信號(hào)疊加到測(cè)量信號(hào)中，影響了系統(tǒng)的運(yùn)行。各種勵(lì)磁方式產(chǎn)生會(huì)帶來不同的 電磁干擾問題。直流勵(lì)磁方式易產(chǎn)生極化干擾，交流勵(lì)磁方式易產(chǎn)生正交干擾（90度干擾）、同相干擾（即工頻干擾）等。
正交干 擾是指在相位上與流量信號(hào)相差90度的干擾。電磁流量變送器采用交流勵(lì)磁方式時(shí)，要產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng)，而由電極、引出線、被測(cè)介質(zhì)和轉(zhuǎn)換器的輸入電路所 組成的閉合回路，正處于干擾交變磁場(chǎng)中、閉合回路不可能與變送器的交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁力線*平行，總會(huì)有一部分交變的磁力線穿過該閉合回路，從而在回路內(nèi) 產(chǎn)生一個(gè)干擾電動(dòng)勢(shì)，在電磁流量計(jì)中，從變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分采取措施，來消除或抑制90°干擾。
電磁流量計(jì)為 了減少地電流造成的同相干擾，在安裝接地線時(shí)，要把變送器兩端的管道法蘭盤與轉(zhuǎn)換器的外殼都接在同一點(diǎn)上，以減少同相干擾，但不能*消除同相干擾。因 此，通常還在轉(zhuǎn)換器的前置放大級(jí)采用增加了恒流源的差動(dòng)放大電路，利用差動(dòng)放大器的高共模抑制比，使進(jìn)入轉(zhuǎn)換器輸入端的同相干擾信號(hào)互相抵消而被抑制，可 以達(dá)到很好的效果。同時(shí)，為了避免干擾信號(hào)，變送器和轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)必須用屏蔽導(dǎo)線傳輸。
電磁流量計(jì)同相干擾工頻干擾或共 模干擾，是指在同一瞬間出現(xiàn)在變送器的兩個(gè)電極上，并且幅值和相位都相同的干擾信號(hào)。當(dāng)流量為零時(shí)，即被測(cè)液體靜止不動(dòng)時(shí)，所測(cè)得的同相信號(hào)就是同相干擾 信號(hào)。電磁流量計(jì)對(duì)于同相干擾，抑制的方法較多。在變送器方面，將電極和勵(lì)磁線圈在幾何形狀、尺寸以及性能參數(shù)上做得均衡對(duì)稱，并分別嚴(yán)格屏蔽，以減少電 極與勵(lì)磁線圈之間的分布電容影響。