自動(dòng)化儀表干擾原因及抗干擾策略

瞿元忠

摘 ?要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化儀表系統(tǒng)已在各行各業(yè)逐步應(yīng)用，儀表系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠能夠直接影響企業(yè)的安全生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量，但現(xiàn)階段其使用仍存在一定問題，因此本文從評(píng)價(jià)自動(dòng)化儀表技術(shù)展開探討，并針對(duì)其受干擾原因提出利用屏蔽技術(shù)、保持安全設(shè)計(jì)距離、安裝安全接地設(shè)施、利用儀器解決問題、有效抑制串模干擾、利用浮空切斷通道、濾波干擾磁場(chǎng)影響的抗干擾策略方法，以供參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表;抗干擾策略;受干擾原因

引言：

自動(dòng)化儀表對(duì)企業(yè)發(fā)展具有重要作用，但在其實(shí)際使用過程中受干擾問題極為嚴(yán)重，因此，應(yīng)當(dāng)采用一定的抗干擾策略，有效減少干擾源的出現(xiàn)，進(jìn)而保證企業(yè)的生產(chǎn)效率。

一、對(duì)自動(dòng)化儀表技術(shù)的評(píng)價(jià)

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，自動(dòng)化儀表已具備報(bào)警、控制、記錄與顯示等多種功能，自動(dòng)化儀表是自動(dòng)化設(shè)備的核心部件，其主要是由顯示器、變送器以及傳感器所構(gòu)成，其組成部分有溫度、流量以及過程自動(dòng)化儀表。在具體的工作過程中，溫度儀表的組成部分具有熱電偶與熱電阻，其中電偶具有較多種類，例如：爆熱電偶、耐磨電偶、多點(diǎn)熱電偶等，而壓力儀表的主要作用是對(duì)工作過程所產(chǎn)生的壓力進(jìn)行有效測(cè)量，現(xiàn)階段，企業(yè)生產(chǎn)所用的自動(dòng)化儀表主要分為：環(huán)保儀表與壓力儀表等。

二、自動(dòng)化儀表受干擾原因分析

在企業(yè)生產(chǎn)中使用自動(dòng)化儀表能夠在一定程度上提高其生產(chǎn)效率，同時(shí)還能有效提升自身控制能力，除此之外自動(dòng)化儀表還具備一定的自動(dòng)編程功能，這樣一來不僅能保證儀表對(duì)電路的有效控制，還可以保證其自我控制效果。在使用自動(dòng)化儀表的過程中可以發(fā)現(xiàn)其還具備一定的記憶功能，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)算，達(dá)到一定的數(shù)據(jù)處理效果，更好地解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題，為生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)保障。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，其難免會(huì)受到外界信號(hào)的干擾，這就會(huì)在一定程度上導(dǎo)致其信號(hào)傳輸不好，容易引發(fā)誤差，使得自動(dòng)程序不受控制。外部干擾問題也極有可能導(dǎo)致自動(dòng)化儀表受到干擾并對(duì)儀表內(nèi)部造成損壞，導(dǎo)致生產(chǎn)出現(xiàn)中斷問題，因此要及時(shí)處理自動(dòng)化儀表受到干擾的情況，并對(duì)其采取有效措施，以此充分發(fā)揮自動(dòng)化儀表的實(shí)際作用[1]。

（一）受漏電電阻干擾

自動(dòng)化儀表在使用過程中極易受到漏電電阻引發(fā)的干擾，這會(huì)導(dǎo)致供電線路受到一定程度上的影響，使得儀表測(cè)量的準(zhǔn)確度出現(xiàn)問題，除此之外，當(dāng)電磁感應(yīng)受到嚴(yán)重影響時(shí)也極有可能導(dǎo)致儀表出現(xiàn)故障，如若干擾信號(hào)與測(cè)試信號(hào)相互重疊，就會(huì)對(duì)測(cè)量精度造成影響，若此情況得不到完美解決，就必然會(huì)對(duì)生產(chǎn)安全問題造成不良影響，引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量不佳的問題，因此只有有效解決其干擾問題才能將工作效率提高。

（二）干擾源干擾機(jī)制

自動(dòng)化儀表在工作過程中需定點(diǎn)傳輸弱電信號(hào)，其會(huì)在傳輸過程中受到磁場(chǎng)、電場(chǎng)干擾等干擾，其干擾源主要包括裝置內(nèi)部的電氣設(shè)備、動(dòng)力電纜的輻射干擾與儀表系統(tǒng)中的電源線、信號(hào)線、接地線等系統(tǒng)外部引線，因此要盡量降低此類干擾源對(duì)設(shè)備的影響，為自動(dòng)化儀表在生產(chǎn)中的高效利用做出基礎(chǔ)保障。

三、自動(dòng)化儀表抗干擾策略方法

（一）屏蔽技術(shù)防止干擾

因經(jīng)常受到電磁波干擾影響，所以自動(dòng)化儀表會(huì)出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果不夠準(zhǔn)確的問題，這會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)較大誤差，這不僅會(huì)影響其自身的自控能力，還會(huì)對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度造成深遠(yuǎn)影響，嚴(yán)重時(shí)甚至有可能造成儀器的使用受到限制，出現(xiàn)安全問題。所以對(duì)屏蔽管的合理運(yùn)用具有深遠(yuǎn)影響，其可以將儀表與外界合理隔離，降低電磁波對(duì)于儀表的影響。除此之外將金屬導(dǎo)線與電纜放置在同一屏蔽管中也可合理降低因電磁干擾所受到的影響，這不僅能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)自動(dòng)化儀表性能的提升提供保證，也同樣為儀表的自我管理能力保駕護(hù)航[2]。

（二）保持安全設(shè)計(jì)距離

因受電磁干擾影響，當(dāng)距離越近時(shí)受到的干擾就會(huì)越強(qiáng)，情況也就會(huì)相對(duì)嚴(yán)重，因此對(duì)自動(dòng)化儀表中的部件設(shè)計(jì)距離進(jìn)行科學(xué)性的控制有助于降低干擾，加強(qiáng)自動(dòng)化儀表的準(zhǔn)確度。為有效避免其受到電磁干擾影響，應(yīng)當(dāng)將企業(yè)生產(chǎn)過程中使用的儀表放置在較遠(yuǎn)位置，避免其受到電磁干擾影響，除此之外還可以再次使用屏蔽技術(shù)，這能在最大程度上降低干擾對(duì)于儀表的影響。

（三）安裝安全接地設(shè)施

為有效保障儀表的安全可靠運(yùn)行，應(yīng)主動(dòng)采取科學(xué)有效的自動(dòng)化儀器接地設(shè)備，并保證進(jìn)入該裝置后的電流不能再次進(jìn)入儀表內(nèi)部，保障儀表的安全可靠運(yùn)行，除此之外要注意保證在對(duì)此儀器進(jìn)行安裝、設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定合理有效地進(jìn)行，絕不可以違背國(guó)家的相關(guān)規(guī)定，并要在一定程度上重視接地設(shè)施與接零設(shè)施，在施工過程中要將儀表的地線按標(biāo)準(zhǔn)接入地下，并科學(xué)地設(shè)計(jì)電源與電路，最大可能避免感應(yīng)電路進(jìn)入儀表當(dāng)中，防止出現(xiàn)輻射問題，并同時(shí)提升儀表的準(zhǔn)確度。

（四）利用儀器解決問題

使用屏蔽器能在一定程度上預(yù)防電源與線路的電磁輻射，能夠有效規(guī)避干擾，除此之外在自動(dòng)化儀表中使用濾波器可以有效降低電磁對(duì)于其的干擾程度，使儀表的測(cè)量問題可以得到正常運(yùn)用，提升其自我管理能力。運(yùn)用絕緣材料也是一種良好的抗干擾方法，在儀器與放大鏡的中間使用絕緣材料可以將二者間的距離有效增加，這不僅可以在某些程度上將儀表的運(yùn)行效率提高，還可以促進(jìn)生產(chǎn)的安全可靠性，利用磁力耦合器能夠在一定程度上將磁場(chǎng)效應(yīng)有效清除，從根本上防止其出現(xiàn)干擾問題[3]。

（五）有效抑制串模干擾

當(dāng)出現(xiàn)儀表信號(hào)被抑制的情況時(shí)，儀表設(shè)備通常會(huì)與被測(cè)信號(hào)的設(shè)備處在同一地方，因此其一旦出現(xiàn)串模干擾情況，就極不容易被清除，因此工作人員需采取一定的措施抑制與消除此類串模干擾。一般狀況下能利用扭絞信號(hào)電纜將干擾源以及信號(hào)導(dǎo)線的實(shí)際距離貼近，使其電容分布結(jié)果大致相同，將磁場(chǎng)、電場(chǎng)通過感應(yīng)耦合進(jìn)入回路的串模數(shù)值下降到最小。除此之外其還能夠通過利用金屬將信號(hào)導(dǎo)線包起來的方式造成外圍形成等勢(shì)體，阻礙電場(chǎng)的干擾。

（六）利用浮空切斷通道

當(dāng)前所利用的浮空方法顧名思義就是指在儀表中的自控系統(tǒng)上放置輸入信號(hào)放大器公共線，這樣就可以使其既不接機(jī)器又不接地面，保證其在實(shí)際工作時(shí)始終處于浮空情況，以此降低干擾因素所帶來影響，并且因?yàn)檩斎胄盘?hào)放大器是儀表自控系統(tǒng)中的主要組成部分，其本身就帶有兩層絕緣和屏蔽品，在進(jìn)行浮空這一舉措后，信號(hào)放大器中的兩個(gè)輸入端就能夠?qū)崿F(xiàn)既不連接機(jī)器又不接大地，這會(huì)導(dǎo)致屏蔽層和大地間沒有互相關(guān)系，通過采取這樣一個(gè)方式，就能及時(shí)切斷了電位差對(duì)系統(tǒng)造成影響的通道，降低干擾的影響強(qiáng)度。

（七）濾波干擾磁場(chǎng)影響

自動(dòng)化儀表的防干擾措施還能合理應(yīng)用濾波，因?yàn)V波措施可以在一定程度上降低磁場(chǎng)干擾因素所帶來的影響并針對(duì)其做出相應(yīng)反應(yīng)，因此其在儀表系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用能夠從這一概念進(jìn)行，濾波措施需要保證立足在信號(hào)與噪聲的頻率分布范圍內(nèi)進(jìn)行，其能在一定范圍內(nèi)濾去部分噪聲，以此抑制干擾因素，例如：在部分企業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的儀表波動(dòng)采用的方法就是濾波電容的方法，但其卻出現(xiàn)效果不強(qiáng)的問題，這是因?yàn)樽冾l器所利用的供電回路內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大波動(dòng)，為保證在使用時(shí)將干擾因素徹底消除，可以綜合利用合成裝置中的進(jìn)口UPS為儀表提供電源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)消除干擾的實(shí)際目的。通過這一例子可以發(fā)現(xiàn)對(duì)濾波措施的實(shí)際應(yīng)用，大多是在交流電源的進(jìn)線當(dāng)中插入防干擾濾波器以此防止電源噪聲通過電源線到達(dá)電測(cè)儀器之中，通過對(duì)其的應(yīng)用能在一定程度上降低干擾因素的影響，保障自動(dòng)化儀表的抗干擾手段。

結(jié)論：

通過對(duì)自動(dòng)化儀表干擾問題以及其防干擾措施的探討，能夠更為簡(jiǎn)單地解決自動(dòng)化儀表干擾問題，提高企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度，提高企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際效率，因此要積極解決其干擾問題，進(jìn)而保障企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]杜耀東.自控儀表系統(tǒng)的防干擾策略分析[J].科學(xué)與財(cái)富，2019，000（018）：31.

[2] 李偉.自動(dòng)化儀表的故障分析與維護(hù)策略研究[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2019（04）：31-32.

[3] 朱英哲.自動(dòng)化儀表干擾原因及抗干擾策略的研究[J].中國(guó)機(jī)械，2019，000（006）：19，21.

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