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電磁流量計(jì)在環(huán)境中受中外源性干擾帶來的相關(guān)
隨著中國(guó)政府對(duì)于環(huán)境保護(hù)力度的不斷加強(qiáng)，中央加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)意見公布。從“求生存”到“求生態(tài)”，從“盼溫飽”到“盼環(huán)保”，人民對(duì)安全水質(zhì)、清新空氣、健康環(huán)境的需求愈發(fā)迫切。但治理污染現(xiàn)狀、延綿青山綠水，既需健全制度與強(qiáng)化執(zhí)法，更需全民共識(shí)、身體力行。天地之間，休戚與共，還家園一份潔凈，給未來一片晴空。這需要每一個(gè)公民、企業(yè)和社會(huì)組織的參與進(jìn)來。譬如，筆者近日就從網(wǎng)絡(luò)新聞上得知震驚全國(guó)的寧夏中衛(wèi)市的造紙廠將大量造紙污水排向騰格里沙漠的污染事件，在經(jīng)由媒體報(bào)道引發(fā)全國(guó)人民熱議之后，當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)政府和企業(yè)的負(fù)責(zé)人共計(jì)24名分別受到國(guó)法和黨紀(jì)的處分，雖然對(duì)于全國(guó)范圍內(nèi)的大量的觸目驚心的水污染事件來說，這件事件僅是冰山一角，但是仍然讓我們看到了中央政府對(duì)于環(huán)境治理的決心。
對(duì)于污水的處理就是環(huán)保工作中重要的一環(huán)，大量的生活和工業(yè)污水如果得不到妥善和標(biāo)準(zhǔn)化的凈化處理， 就直接或不達(dá)標(biāo)排出，必然會(huì)對(duì)環(huán)境的影響造成巨大的破壞。在污水處理環(huán)節(jié)，污水電磁流量計(jì)是一種被廣泛使用的一種污水流量測(cè)量裝置，對(duì)于污水處理工程來說有著特別重要的意義。污水電磁流量計(jì)可廣泛用于市政給供水、鋼鐵、石油、化工、電力、工業(yè)、水利、水政水資源等部門的導(dǎo)電液體的體積流量的測(cè)量，特別適合于渠道、小型河道的流量測(cè)量以及環(huán)保處理方面的污水計(jì)量。其在行業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛。西源儀表科技有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)污水電磁流量計(jì)的企業(yè)，在長(zhǎng)期的為污水處理客戶提供產(chǎn)品和服務(wù)的過程中，對(duì)于污水電磁流量計(jì)的正確的使用與維護(hù)有著*的理解，那么日常要如何保證其污水電磁流量計(jì)的性能呢？下面就讓我們一起來進(jìn)行簡(jiǎn)單的了解一下吧。
電磁流量計(jì)污水測(cè)量
在實(shí)際的測(cè)量過程中，我們知道污水的測(cè)量雖然也是流體測(cè)量，但是與其他的流體介質(zhì)的測(cè)量仍然有所不同，具體說來，我們要求的污水測(cè)量?jī)x表必須具有以下的特點(diǎn)：傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無節(jié)流裝置，不堵塞，適合各種含有固體顆粒、纖維、懸浮物的液體測(cè)量。因?yàn)榭紤]到污水液體的成份的復(fù)雜性，污水電磁流量計(jì)的接液材質(zhì)必須能夠有多種選擇，能用于各種腐蝕性液體測(cè)量。對(duì)于污水流量計(jì)的安裝方式則基本與一般的流量計(jì)安裝要求相似，可水平、垂直、傾斜方式安裝，但是必須要能夠做到滿管測(cè)量，要保證測(cè)量管內(nèi)充滿液體和沒氣泡，因?yàn)楹袣馀莸囊后w產(chǎn)生的測(cè)量噪聲會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。日常使用過程中要保證污水電磁流量計(jì)的性能，就必須在日常在使用的過程中注意一些細(xì)節(jié)問題。污水電磁流量計(jì)是一種精密程度相當(dāng)高的儀表，細(xì)節(jié)的問題不容忽視。電磁流量計(jì)是通過勵(lì)磁線產(chǎn)；圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)工作的，所以我們首先要注意避免會(huì)影響電磁信號(hào)也就是有鐵磁性的物體的一些強(qiáng)電的磁場(chǎng)的設(shè)備，這樣才不會(huì)影響到整個(gè)傳感器的正常的應(yīng)用，特別是影響到整個(gè)工作磁場(chǎng)和流量的信號(hào)。要知道如果周圍的磁場(chǎng)過強(qiáng)的話，那么流量計(jì)的整個(gè)性能也就會(huì)受到影響。
其次，日常在使用污水電磁流量計(jì)的時(shí)候也要注意一個(gè)原則，那就是要盡量將其安裝在一些比較通風(fēng)的地方，但是要特別注意千萬不要日曬雨淋的，否則非常容易引起其不能正常的使用，而影響到其正常的使用性能，所以日常在操作的時(shí)候一定要注意了，要盡量讓整個(gè)污水流量計(jì)有一個(gè)充裕的空間，這樣才能更有利于檢測(cè)和日常的維修，對(duì)于提高整個(gè)流量計(jì)的使用率可以說也都是會(huì)有很大的幫助的。
電磁流量計(jì)作為一種依靠電磁作用原理工作的流量?jī)x表，在使用的過程中會(huì)受到外部的各種干擾，用戶在安裝過程中要特別注意避免因?yàn)橥獠康牟涣紲y(cè)量環(huán)境對(duì)于儀表造成的影響，本文就是針對(duì)于電磁流量計(jì)在使用過程中受到的主要的干擾類型做一個(gè)簡(jiǎn)單的描述。
目前在工業(yè)生產(chǎn)中普遍使用的電磁流量計(jì)，一般都采用50Hz電源提供直接供電，后輸出一個(gè)和流量成正比的電流信號(hào)(0-10mA或4-2OmA)。電磁流量變送器產(chǎn)生的流量信號(hào)為mV級(jí)交流信號(hào)，通常設(shè)定流體平均速度為1 m/s, 流量信號(hào)為1mV或0.5mV。實(shí)際測(cè)量中取得的電級(jí)信號(hào)除流量信號(hào)外還混雜著同相、正交和共模等干擾信號(hào)，特別是交流勵(lì)磁時(shí)干擾電壓的幅值較高，可達(dá)數(shù)十mV或更大，勢(shì)必嚴(yán)重影響測(cè)量。因此，抑制和消除干擾歷來是電磁流量的關(guān)鍵。
1.正交干擾信號(hào)及抑制產(chǎn)生的原因及影響
所謂正交干擾信號(hào)是指其相位和被側(cè)流量信號(hào)相差90度，且不隨流量變化，造成這種干擾信號(hào)主要有兩個(gè)原因。一是在電極引線、放在輸人阻抗和被測(cè)介質(zhì)構(gòu)成的輸人回路中，由于交變電磁場(chǎng)的作用，產(chǎn)生一個(gè)附加的感應(yīng)電勢(shì)，該電勢(shì)和流體的平均流速無關(guān)，并且和流量信號(hào)電勢(shì)相位成90度。由式中可知感應(yīng)電勢(shì)E和正弦磁場(chǎng)B是同相位的，而由于正弦交變磁場(chǎng)與輸人回路交鏈產(chǎn)生的附加干擾電勢(shì)en為:
電磁流量計(jì)計(jì)算公式
除上述原因外，產(chǎn)生正交干擾的另一個(gè)原因是交變磁通在被測(cè)導(dǎo)電流體中產(chǎn)生渦流。如果磁場(chǎng)在電極兩側(cè)產(chǎn)生的渦流不對(duì)稱，那么兩電極之間也會(huì)產(chǎn)生附加的正交干擾電勢(shì)差。消除正交干擾的方法很多，目前主要采用的方法，一個(gè)是利用信號(hào)引出線路自動(dòng)補(bǔ)償，另一個(gè)是在主放級(jí)中對(duì)于90度干擾信號(hào)進(jìn)行深度負(fù)反饋，而后采用相敏電路，使正交干擾大大削弱.通常是同時(shí)采取這兩種措施。
關(guān)于信號(hào)引線自動(dòng)消除的方法如圖4-28所示。圖中電極A引出兩根線和電位器R、串接。電極B的引線通過下一環(huán)節(jié)前置放大級(jí)的輸人電阻(即為電極引出信號(hào)的負(fù)載電阻RL) RL和電位器的滑動(dòng)觸點(diǎn)相連，這就構(gòu)成兩個(gè)與磁力線垂直的回路。調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置，使兩回路中電流相等，則在兩電極間的流體中，無正交感應(yīng)電流流過，這樣就可大部分消除正交干擾。
電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)圖
其余引人的正交干擾經(jīng)過主放大器后，經(jīng)過對(duì)90度干擾信號(hào)的相敏整流，驅(qū)動(dòng)由旁熱式熱敏電阻組成的交流不平衡電橋，再將不平衡輸出引至主放大器的輸人端構(gòu)成負(fù)反饋，從而就可有效地抑制殘余的90度干擾信號(hào)。
2.同相干擾信號(hào)及抑制產(chǎn)生的原因及影響
同相干擾是指兩個(gè)電極分別對(duì)地有一幅值和相位相同的干擾信號(hào)，產(chǎn)生同相干擾的原因主要有兩個(gè)。
一是由于激磁繞組和電極之間的靜電感應(yīng)引起的同相干擾，如圖4-29所示，在激磁繞組和電極A, B之間存在絕緣電阻RM和分布電容Cf，激磁電壓通過RM和Cf及兩電極之間的內(nèi)阻，對(duì)地產(chǎn)生同相的干擾電勢(shì)。
電磁流量計(jì)電極結(jié)構(gòu)
二是由地電流引起的同相干擾電勢(shì)。如果在流計(jì)附近存在大功率的電器設(shè)備，特別是因絕緣不好而發(fā)生漏電時(shí)，地電流將使不同接地點(diǎn)電位不同，如圖4-30所示，檢測(cè)器電極和被測(cè)介質(zhì)相接觸，而轉(zhuǎn)換器是接地的。由于被測(cè)介質(zhì)和轉(zhuǎn)換器的接地點(diǎn)不同，這樣一來由地電流造成的兩不同接地點(diǎn)的電位差被引人轉(zhuǎn)換器，構(gòu)成干擾電勢(shì)。
電磁流量計(jì)傳感器
為了消除干擾對(duì)于電磁流量計(jì)的影響，對(duì)于靜電效應(yīng)，應(yīng)采取嚴(yán)格的屏蔽措施，使分布電容大大減小，同時(shí)降低激磁電壓。對(duì)于地電流造成的干擾，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離大電功率電器設(shè)備，使轉(zhuǎn)換器、被測(cè)介質(zhì)、管道一點(diǎn)接地，也可采取轉(zhuǎn)換器“浮空”措施。轉(zhuǎn)換器的前置放大級(jí)采用差分輸人電路。
3.電源電壓與頻率波動(dòng)影響補(bǔ)償電源電壓的波動(dòng)將使磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化，這將直接影響流量信號(hào)E的數(shù)值。
電源頻率的變化引起鐵損和激磁線圈感抗的波動(dòng)，因而也將造成流量信號(hào)E的波動(dòng)。為了補(bǔ)償上述參數(shù)波動(dòng)造成的測(cè)量誤差，轉(zhuǎn)換器中應(yīng)用霍爾元件構(gòu)成的乘法器進(jìn)行深度負(fù)反饋，使輸出電流直接和流量成正比，而與電源的波動(dòng)無關(guān)。
由以上可知，采用低頻方波勵(lì)磁不僅各種干擾的電壓幅值大大下降，而且抑制方式也大為簡(jiǎn)化。