橫河電磁流量計的一般干擾抑制和消除
電磁流量計的交流低頻矩形波勵磁方式已成為主要的勵磁方式✘╃·₪。電磁流量計採用交流勵磁雖有一定的優點↟☁·,但隨之而來的電磁干擾↟☁·,就成為很麻煩的問題↟☁·,特別是電磁干擾訊號與有用的訊號混在一起↟☁·,它們不僅成分複雜↟☁·,而且有時候干擾訊號還會比流量訊號大✘╃·₪。在這種情況下怎樣抑制和排除這些干擾↟☁·,提高性價比就成了研製和使用電磁流量計的一個重要的技術關鍵問題✘╃·₪。
根據一般電磁流量計系統的特點↟☁·,主要從硬體最佳化方面討論如電磁耦合◕││☁╃、靜電感應是電磁流量計產生干擾噪聲的重要來源✘╃·₪。在電磁流量變速器中↟☁·,由於兩電極的引線處於交變磁場中↟☁·,當變速器通電後↟☁·,在引線的閉合迴路內就產生出感應電動勢✘╃·₪。這種干擾訊號疊加到測量訊號中↟☁·,影響了系統的執行✘╃·₪。各種勵磁方式產生會帶來不同的電磁干擾問題✘╃·₪。直流勵磁方式易產生極化干擾↟☁·,交流勵磁方式易產生正交干擾(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訊號相差90度的干擾✘╃·₪。電磁流量變送器採用交流勵磁方式時↟☁·,要產生一個交變的磁場↟☁·,而由電極◕││☁╃、引出線◕││☁╃、被測介質和轉換器的輸入電路所組成的閉合迴路↟☁·,正處於干擾交變磁場中◕││☁╃、閉合迴路不可能與變送器的交變磁場產生的磁力線*平行↟☁·,總會有一部分交變的磁力線穿過該閉合迴路↟☁·,從而在迴路內產生一個干擾電動勢↟☁·,在電磁流量計中↟☁·,從變送器和轉換器兩部分採取措施↟☁·,來消除或抑制90°干擾✘╃·₪。
電磁流量計為了減少地電流造成的同相干擾↟☁·,在安裝接地線時↟☁·,要把變送器兩端的管道法蘭盤與轉換器的外殼都接在同一點上↟☁·,以減少同相干擾↟☁·,但不能*消除同相干擾✘╃·₪。因此↟☁·,通常還在轉換器的前置放大級採用增加了恆流源的差動放大電路↟☁·,利用差動放大器的高共模抑制比↟☁·,使進入轉換器輸入端的同相干擾訊號互相抵消而被抑制↟☁·,可以達到很好的效果✘╃·₪。同時↟☁·,為了避免干擾訊號↟☁·,變送器和轉換器之間的訊號必須用遮蔽導線傳輸✘╃·₪。
電磁流量計同相干擾工頻干擾或共模干擾↟☁·,是指在同一瞬間出現在變送器的兩個電極上↟☁·,並且幅值和相位都相同的干擾訊號✘╃·₪。當流量為零時↟☁·,即被測液體靜止不動時↟☁·,所測得的同相訊號就是同相干擾訊號✘╃·₪。電磁流量計對於同相干擾↟☁·,抑制的方法較多✘╃·₪。在變送器方面↟☁·,將電極和勵磁線圈在幾何形狀◕││☁╃、尺寸以及效能引數上做得均衡對稱↟☁·,並分別嚴格遮蔽↟☁·,以減少電極與勵磁線圈之間的分佈電容影響✘╃·₪。