論化工儀表外部干擾因素及措施

牛立叢（中國石油烏魯木齊石化分公司 新疆烏魯木齊 830019）

龐家軍（中國石油烏魯木齊石化分公司 新疆 烏魯木齊 830019）

譚興（中國石油西部管道公司 新疆 烏魯木齊 830000）

隨著科技的發(fā)展，化工儀表越來越呈現(xiàn)出智能化趨勢，生產(chǎn)工作對其依賴程度也越來越高?；x表的類型有很多種，對溫度、液位、成分、壓力、流量等都有著相應(yīng)的測理儀表。但化工儀表在生產(chǎn)使用過程中，經(jīng)常受到外部環(huán)境的干擾，影響了生產(chǎn)活動的有序進(jìn)行。本文以下就對將對如何消除化工儀表的外部干擾進(jìn)行討論，提出消除化工儀表干擾的方法。

1.化工儀表的外部干擾

由于生產(chǎn)環(huán)境的不同，化工儀表受到的外部干擾有許多不同的類型，不同的干擾源，其造成的后果也是不同的。一般情況下，化工儀表所受外部干擾大致可以分為橫向干擾和縱向干擾，橫向干擾是由生產(chǎn)過程中的電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的，縱向干擾是由漏電阻所產(chǎn)生的。橫向干擾的干擾電壓較小，通常在幾毫伏至幾十毫伏之間，而縱向干擾則在幾伏至幾十伏之間。

2.如何消除化工儀表的外部干擾

2.1 外部干擾的成因

（1）突變電磁場干擾。根據(jù)電磁感應(yīng)原理可以知道強(qiáng)電流電網(wǎng)、大功率變壓器和交流電動機(jī)都可以產(chǎn)生突變磁場，且產(chǎn)生的突變電磁場的強(qiáng)度較大，化學(xué)儀表中的導(dǎo)線在突變電磁聲的影響下，處于運(yùn)動狀，切割磁感線，改變其電勢，影響儀表數(shù)據(jù)。

（2）高壓電磁干擾。如果在靠近化工儀表的地方存在高壓電磁也會對化工儀表產(chǎn)生干擾。高壓電磁通過電容的分布對儀表產(chǎn)生干擾。

（3）高頻干擾，當(dāng)帶電容的回路動作時會使接觸器產(chǎn)生火花，其會對儀表的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。這些火花產(chǎn)生的干擾頻率很高，但大部分化工儀表的工作狀態(tài)都低頻的，高頻干擾產(chǎn)生的影響不大。

2.2 縱向干擾產(chǎn)生的原因

（1）地電流所產(chǎn)生的影響。就是指大地中的電流，因大地的各個地方的電位不一致，化工儀表與大地有多個連接點(diǎn)，這些連接點(diǎn)的地位差，會對儀表的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。

（2）漏電流產(chǎn)生的影響?；x表的導(dǎo)線破損，出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。

3.如保消除化工儀器的外部干擾

3.1 針對橫向干擾

3.1.1 屏蔽法

用銅或鋁等導(dǎo)電能力良好的材料制成容器，這種方式能夠較好地防止靜電和電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可分為磁場屏蔽和電場屏蔽兩種。

磁場屏蔽用高導(dǎo)磁率的材料制造，它對磁通旁路進(jìn)行干擾，避免其和被保護(hù)的電路進(jìn)行交流，而且交變的干擾磁場，在一般情況下會在導(dǎo)電屏蔽層內(nèi)形成渦流，這些渦流會對外界磁場進(jìn)行削弱。

電場屏蔽，在靜電作用下，導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)電位相等。把導(dǎo)電能力較好的容器與大地相接，保證外部的電場不影響其內(nèi)部電場。其需要注意的問題是容器應(yīng)當(dāng)接地，如果沒有接地，導(dǎo)體的外部仍有電力線，導(dǎo)體仍能受到附近電場的作用，起不到屏蔽效果。

3.1.2 濾波法

在化工儀表的入端，加置L-C濾波電路或R-C濾波電路來抑制交流干擾。使用多種方法依舊不能有效地消除外部干擾時，可考慮使用濾波法對化工儀表的外部干擾進(jìn)行消除。濾波法大致可以分為兩類，有運(yùn)算放大器的有源濾波器和僅使用RC濾波電路的無源濾波器。

當(dāng)ω/ω0=10時，輸入是輸出的10倍。為了增強(qiáng)濾波的效果，可以增大RC的乘積，但是C變大后，電容器的體積也會隨之變大。當(dāng)R值變大時，對信號的減弱程度也會加大，使儀表的靈敏度下降。在保持儀表的靈敏度的同時，又要保證放大器輸入阻抗和放大倍數(shù)。RC的不斷增加會造成儀表的靈敏度下降，但卻有利于保持儀表的穩(wěn)定性。

3.2 針對縱向干擾

3.2.1 隔離法

當(dāng)工作線路附近有較高的交流電壓時，他們產(chǎn)生的感應(yīng)電壓可能比較大，可能有幾十伏到幾百伏。這些感應(yīng)電壓進(jìn)入線路的話，會對設(shè)備造成傷害，因此就需要將這一部分電壓進(jìn)行隔離。常用的隔離方法有變壓器隔離、光電隔離等【1】。

3.2.2 變壓器隔離

變壓器的原邊與副邊之間的絕緣效果較好。周邊與副邊的兩個線圈在電路上被相互隔離，他們之間的信息只能通過電磁感應(yīng)進(jìn)行交流。根據(jù)這一原理，變壓器可以選擇讓有用的信號在原邊和副邊之間通過，把有害的干擾信號Un的產(chǎn)生的地環(huán)電流隔斷。變壓只傳遞交流信號，不傳遞直流信號，遇到需要傳遞直流信號時，也要先把它換成交流信號，再通過變壓器轉(zhuǎn)換成所需要的直流電。

3.2.3 光電隔離

光電隔離是一種更為簡單的隔離方法，其使用光電器件對數(shù)字信號、頻率調(diào)制或脈寬調(diào)制信號進(jìn)行隔離。圖1為光電隔離器為光電三極管型光耦合器：

圖1 光電隔離作用

【結(jié)語】

綜上所述，化工儀器受干擾的情況是比較復(fù)雜的，是來自多方面的。這種情況下，就需要對各種干擾逐一進(jìn)行排查，確定干擾發(fā)生的原因，并了解干擾方式，然后選取適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理。同時，相關(guān)人員需要有良好的心理素質(zhì)，對情況進(jìn)行冷靜的分析，細(xì)致地收集，研究故障的具體數(shù)據(jù)，正確及時地選擇處理措施進(jìn)行干擾排除。

[1]呂文坡,賈飛,胡瑞軍.化工儀表的外部干擾及消除方法[J].內(nèi)蒙古石油化工,2009.(11)：67.

[2]晉景云.淺析石油化工儀表的安全維護(hù)[J].科技致富向?qū)?2011.(21)：16—20.