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電磁水表的實際使用中,由于受管道雜散電流干擾、靜磁場干擾、電磁波干擾、溫度變化、現場安裝等這些干擾因素使得電極所得到的信號不再是與流速成比例的電動勢,對精度產生影響,下面我們來介紹一下電磁水表受干擾的環(huán)境因素及如何解決。
1、管道雜散電流:由于電磁屏蔽缺陷,接地不良,管道雜散電流引起返回電流不平衡產生共模干擾,導致參考電位變化,是造成水表零點漂移的原因之一。一方面管道雜散電流可靠其進行良好單獨接地解決,接地電阻要小于100Ω,不要和其他電機和電器共用接地。有時候環(huán)境條件較好,不接地也能正常工作,但是我們認為即使如此還是做好接地為妥。因為一旦良好環(huán)境條件不復存在,儀表出現故障,屆時會影響使用,再做各種檢查帶來諸多麻煩。另一方面有時候雖然良好接地,由于管道雜散電流過于強大,如電解工藝流程管線和有陰極保護管網。電解車間管道,有時在兩電極上感應的交流電勢峰值Vpp可高達1V,影響正常測量。此時須將電磁流量傳感器與管道之間作電氣絕緣隔離,并保持一定的間隙,效果會更好。另外均使用差動輸入方式,通過差動輸入方式使共模干擾在輸入通道上的干擾電壓得以抵消,使得共模干擾產生零點漂移問題得以解決。
2、靜磁場干擾:通常采取距離防護,將傳感器遠離強磁場源。在安裝時選址可先確定附近強磁場源,以避免過于靠近。流量傳感器也可以使用屏蔽材料對磁場進行防護,電磁水表抗磁場的能力視傳感器的結構設計而異,如傳感器激磁線圈保護外殼由非磁性材料制成,抗磁場影響的能力較弱,如鋁,塑料;磁性材料制成的則較強如鐵。
3、電磁波干擾:對其產生影響的電磁波主要分工頻電磁波和射頻電磁波,還有其他大量隨機變化的電磁波信號。中國電力工業(yè)的標準頻率定為50赫茲,故50赫茲又被稱為工頻。在我們的生活中,工頻電磁場存在于家附近的變電站、高壓電線,家里的電吹風、電視機、電腦、電冰箱等電器周圍。當有電流通過電線或電器時,就會有感生磁場產生,其強度會隨著電流強度的增大而增大。工頻磁場是一種感生磁場,單位一般以特斯拉(T)計。通過分析,電磁水表工作環(huán)境中存在工頻信號,這些工頻信號耦合到激磁回路、電極、前端放大器中形成工頻干擾。工頻干擾是造成測量信號數值不準、不穩(wěn)等問題的主要原因之一。
射頻電磁場是指工作頻率在100kHz~300GHz的高頻、起高頻、微波等電磁場。普通生活環(huán)境中的射頻場主要由手機、基站、路由器、廣播電視發(fā)射塔、微波爐、電磁爐和雷達等產生。這種電磁場的產生是由電器主動向外側空間發(fā)射電磁波而形成的,其計量單位為微瓦每平方厘米(μW/cm2)。電磁水表工作環(huán)境中出現射頻電磁波,容易出現流量波動等問題。
4、溫度變化:所處的環(huán)境溫度變化較大,造成電路受溫度影響產生變化,也會造成零點漂移??刹捎脺囟妊a償技術解決這一問題。在電路中增加環(huán)境溫度檢測部分,并把檢測到的溫度值實時傳給單片機,單片機根據采集到的溫度變化,對電路中的一些參數進行糾偏,大大減小環(huán)境溫度變化對電路產生的零點漂移。
5、現場安裝:將傳感器安裝在易積聚氣體的管系較高點,或安裝在自上而下的垂直管上,可能出現排空,或傳感器后無背壓,流體直接排入大氣而形成測量管內非滿管。此類問題均為安裝位置所引起,可通過調整位置得到改善。
6、流體特性影響:被測液體中含有均勻分布的微小氣泡通常不影響電磁水表的正常工作,但隨著氣泡的增大,儀表輸出信號會出現波動,若氣泡大到足以遮蓋整個電極表面時,隨著氣泡流過電極會使電極回路瞬間斷路而使輸出信號出現更大的波動。而且,氣泡對電磁水表的測量也有很大影響。所以,首先從安裝上滿足儀表上游直管段長度要求,規(guī)范儀表的安裝,采用儀表上游加裝排氣閥等措施,有可能避免問題的發(fā)生。其次,合理的設置儀表阻尼時間和功能,也可能解決出現氣泡噪聲測量的誤報警。電磁水表可以使用軟件邏輯判斷即粗大誤差處理的方法,在出現這種故障時,通過調整流量的不敏感時間和變化幅度限制這兩個條件來判斷是流量的變動,還是氣泡擦過電極。如果不是氣泡擦過電極的噪聲,CPU按正常采樣,運算和數字濾波。如果判定產生的是氣泡噪聲,切除測量值,維持前面的流量測量值。