智能旋進(jìn)流量計(jì)的干擾與防護(hù)

摘 要：本文重點(diǎn)介紹了智能旋進(jìn)流量計(jì)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的各種干擾因素及防護(hù)措施，特別是電磁干擾部分，只有在使用中注意這些問(wèn)題并采取適當(dāng)?shù)霓k法解決，就能較好的保證流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：電測(cè)儀表；干擾；防護(hù)；電磁屏蔽；電渦流；

中圖分類號(hào)：TH814. 07 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-3520（2014）-04-00237-02

智能旋進(jìn)流量計(jì)是一種廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金等用于氣體計(jì)量的計(jì)量器具，主要組成部分是流量、溫度、壓力三組傳感器和一個(gè)完全由電子元件組成的流量積算儀。它集流量、溫度、壓力檢測(cè)功能于一體，并能進(jìn)行溫度、壓力、壓縮引子等自動(dòng)補(bǔ)償?shù)囊环N檢測(cè)儀表。主要采用壓電傳感器和電路處理來(lái)進(jìn)行計(jì)量。該類型檢測(cè)儀表在工作過(guò)程中，常會(huì)出現(xiàn)某些不正常的現(xiàn)象。如壓力示值突然增大或降低、流量不規(guī)則變化、所有示值不規(guī)則跳動(dòng)等等，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的愿因，可能是儀表本身電路結(jié)構(gòu)、器件質(zhì)量、制造工藝等存在問(wèn)題，也可能受儀表外部的工作環(huán)境如環(huán)境溫度變化、其他電氣設(shè)備、機(jī)械干擾等的影響。這說(shuō)明，對(duì)于智能旋進(jìn)流量計(jì)這種電測(cè)裝置永遠(yuǎn)存在著影響其工作的各種外部和內(nèi)部因素，在檢測(cè)儀表中，我們將這些來(lái)自內(nèi)部和外部的影響儀表和裝置正常工作的各種因素總稱為“干擾”。為了消除或減弱各種干擾對(duì)旋進(jìn)旋渦智能流量計(jì)的影響，我們采取了必要的技術(shù)措施，進(jìn)行防護(hù)。

一、機(jī)械的干擾及防護(hù)

機(jī)械干擾是指由于機(jī)械的振動(dòng)或沖擊，使智能旋進(jìn)流量計(jì)的電氣元件發(fā)生振動(dòng)、變形等等。我們的智能旋進(jìn)流量計(jì)80%以上是安裝在室外的，因此在使用過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)機(jī)械干擾或類似機(jī)械干擾，如聲波干擾、地面振動(dòng)干擾、流量計(jì)前后直管段被敲擊的干擾、直接用重物碰撞流量計(jì)本身的干擾、流量計(jì)安裝不牢固出現(xiàn)的晃動(dòng)干擾等等，這種干擾常常完全改變流量和壓力的數(shù)值，可以將真值放大4-10倍左右，完全影響計(jì)量的準(zhǔn)確性。針對(duì)上述的種種干擾，我們采取種種措施，最大限度減少或消除干擾。在安裝過(guò)程中，牢牢固定好流量計(jì)前后并安裝表箱，使其可靠接到，不產(chǎn)生晃動(dòng)；加強(qiáng)對(duì)流量計(jì)的管理，避免人為因素造成的對(duì)流量計(jì)前后直管段和流量計(jì)本身的撞擊；盡量遠(yuǎn)離強(qiáng)烈振動(dòng)源等等。

二、熱的干擾及防護(hù)

熱的干擾是設(shè)備和元器件在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量所引起的溫度波動(dòng)和環(huán)境溫度的變化等都會(huì)引起儀表和裝置的電路元件參數(shù)發(fā)生變化，或產(chǎn)生附加的熱電勢(shì)等，從而影響儀表或裝置的正常工作。我們目前使用的智能旋進(jìn)流量計(jì)對(duì)溫度有明確的規(guī)定：環(huán)境溫度為-30℃～+60℃，介質(zhì)溫度為-20℃～+80℃。在使用的過(guò)程中，由于安裝在室外，環(huán)境溫度一般可以達(dá)到保證，而且智能旋進(jìn)流量計(jì)的電池電壓為3.6V，內(nèi)部產(chǎn)生的熱不會(huì)造成干擾，但介質(zhì)溫度就很難控制在規(guī)定的范圍，有些介質(zhì)是經(jīng)過(guò)一系列的處理后進(jìn)入流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量，因此，介質(zhì)的溫度有時(shí)能達(dá)到100℃以上。

針對(duì)這種情況，我們采取了種種措施，首先，積極與上游協(xié)調(diào)，盡量降低介質(zhì)的溫度；其次，去除流量計(jì)的表箱或其他遮蓋物，使流量計(jì)能很好的散熱；再次，向廠家定制一種讓流量積算儀距離流量計(jì)殼體較遠(yuǎn)的“高個(gè)子”旋進(jìn)旋渦智能流量計(jì)，最大限度降低積算儀中的電子元件的溫度；最后，改造工藝流程，加長(zhǎng)流量計(jì)上游的管線，降低進(jìn)入流量計(jì)的介質(zhì)的溫度。

三、電和磁的干擾及防護(hù)

電和磁可以通過(guò)電路和磁路對(duì)檢測(cè)儀表產(chǎn)生干擾作用，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化也會(huì)在檢測(cè)儀表的有關(guān)電路中感應(yīng)出電勢(shì)，從而影響檢測(cè)儀表的正常工作，而且這種干擾對(duì)于檢測(cè)儀表來(lái)說(shuō)是最為普通和影響最嚴(yán)重的干擾。

智能旋進(jìn)流量計(jì)中的放大器、顯示器的頻率很寬，在其工作頻率帶內(nèi)的各種干擾都將起到作用。為此，其抗干擾問(wèn)題十分嚴(yán)重。我們?cè)隽艘粋€(gè)試驗(yàn)：將一個(gè)日本建伍公司生產(chǎn)的手持報(bào)話機(jī)（它可在v和u段全段范圍內(nèi)工作）距離流量積算儀0～10cm，可以看到積算儀中瞬時(shí)流量變化極大，范圍為0～80000NM3/H，并且溫度、壓力等示值也不穩(wěn)定。同時(shí)，手機(jī)等器具發(fā)出的信號(hào)也可能對(duì)智能旋進(jìn)流量計(jì)造成干擾。因此，在說(shuō)明書中要求流量計(jì)安裝周圍不得有強(qiáng)的外磁場(chǎng)干擾。對(duì)于磁干擾的防護(hù)，一方面，我們盡可能避免在有強(qiáng)磁場(chǎng)干擾的地方安裝流量計(jì)，另一方面，如果安裝后流量計(jì)周圍出現(xiàn)強(qiáng)的磁場(chǎng)干擾，我們就必須進(jìn)行電磁屏蔽，采用導(dǎo)電良好的金屬材料做成屏蔽層，利用高頻電磁場(chǎng)在屏蔽金屬內(nèi)產(chǎn)生電渦流，由渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)抵消或減弱干擾磁場(chǎng)的影響，從而達(dá)到屏蔽的效果，為了在電磁屏蔽的基礎(chǔ)上起到靜電屏蔽，我們一般將屏蔽體接到。電磁屏蔽依靠渦流產(chǎn)生作用，因此必須用良導(dǎo)體如銅、鋁等做屏蔽層，考慮到高頻集附反應(yīng)。高頻渦流僅流過(guò)屏蔽層的表面，因此屏蔽層的厚度只需要考慮機(jī)械強(qiáng)度就行。當(dāng)必須在屏蔽層開孔或開槽時(shí)，應(yīng)注意孔和槽的位置與方向以不影響或盡量少影響渦流的形成和渦流的途徑，以免影響屏蔽效果。

在電干擾防護(hù)方面，在對(duì)流量計(jì)前后管線進(jìn)行電焊作業(yè)時(shí)，一定要將流量計(jì)和管線斷開，以免電流對(duì)流量計(jì)造成破壞。