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稱(chēng)重顯示儀表的干擾分析及抗干擾措施

發(fā)布時(shí)間:2020-01-14 09:48:38 |來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

太原某化學(xué)有限公司在生產(chǎn)過(guò)程中,有大量的中間罐區(qū), 貯罐中裝有較粘稠的物料, 并且貯罐中安裝有攪拌器。 貯罐物料的計(jì)量我們選擇的是稱(chēng)重傳感器及稱(chēng)重顯示儀表,在長(zhǎng)期的使用中,我們對(duì)系統(tǒng)中由于安裝不當(dāng)及使用中出現(xiàn)的故障及時(shí)進(jìn)行分析及排除, 取得了明顯的效果, 由于有較準(zhǔn)確的計(jì)量, 產(chǎn)品質(zhì)量也很穩(wěn)定。

1 外界電磁干擾對(duì)稱(chēng)重顯示儀表的影響

由于稱(chēng)重顯示儀表的長(zhǎng)期使用, 傳感器連接到顯示儀表的信號(hào)傳遞線路, 有可能由于靠近動(dòng)力線路使信號(hào)線與動(dòng)力線之間的線路絕緣電阻下降,從而有漏電產(chǎn)生,這樣稱(chēng)重顯示儀表的輸入端在接受了工作信號(hào)的同時(shí)又接受漏電流干擾信號(hào), 使儀表的讀數(shù)產(chǎn)生誤差。 另外, 也有一些外界強(qiáng)磁干擾信號(hào),并且該信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到一定量級(jí)時(shí),將使放大單元工作在飽和區(qū), 這也導(dǎo)致儀表整機(jī)的靈敏度顯著下降, 使稱(chēng)量產(chǎn)生誤差。

2 外界電磁干擾的來(lái)源

稱(chēng)重顯示儀表在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中,外界電磁干擾的引入是多方面的,引入點(diǎn)也是隨環(huán)境溫度、 濕度等因素而變化, 歸納起來(lái)有以下兩個(gè)方面:

2.1  儀表輸入端的輸入干擾

所謂輸入干擾,就是由于某種原因,在稱(chēng)重顯示儀表輸入信號(hào)線之間出現(xiàn)了有頻率變化的信號(hào),造成了對(duì)顯示儀表的輸入干擾。

輸入干擾信號(hào)的來(lái)源, 主要是交變磁場(chǎng)感應(yīng)而引起的。在一般情況下, 變壓器、 交流電動(dòng)機(jī)、 動(dòng)力電源、 大功率電磁鐵等, 在一定范圍內(nèi), 都會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的交變磁場(chǎng),如果稱(chēng)重顯示儀表的信號(hào)線、稱(chēng)重顯示儀表本身處在交變磁場(chǎng)的范圍內(nèi),就會(huì)受到交變磁場(chǎng)的影響,在稱(chēng)重顯示儀表的輸入端感應(yīng)出干擾交變電信號(hào)。

2.2 對(duì)地干擾

對(duì)地干擾信號(hào), 就是指干擾信號(hào)出現(xiàn)于稱(chēng)重顯示儀表輸入工作信號(hào)線一端( 正端或負(fù)端) 對(duì)地之間的有頻率變化干擾信號(hào)。

對(duì)地干擾信號(hào)的來(lái)源主要有:

( 1 ) 地電流產(chǎn)生的對(duì)地干擾信號(hào)。稱(chēng)重傳感器或稱(chēng)重顯示儀表附近有大功率的用電設(shè)備,當(dāng)這些設(shè)備絕緣性能不良,對(duì)地就會(huì)有漏電流產(chǎn)生;或者有的用電設(shè)備利用大地作為一條輸電線,以及配電系統(tǒng)不平衡等, 也能產(chǎn)生地電流, 在大地的各個(gè)不同點(diǎn)存在電位差。 假若我們將稱(chēng)重傳感器與所稱(chēng)貯罐金屬結(jié)構(gòu)架接地,將稱(chēng)重顯示儀表也接地,由于稱(chēng)重傳感器與稱(chēng)重儀表不安裝在同一地點(diǎn),因此有電位差存在,就會(huì)出現(xiàn)地電流。此地電流流經(jīng)放大單元輸入回路時(shí), 所產(chǎn)生的電壓降就會(huì)變成對(duì)地干擾信號(hào)。

( 2 ) 高壓電場(chǎng)引起的對(duì)地干擾信號(hào)。假如貯罐的稱(chēng)重傳感器連結(jié)稱(chēng)重顯示儀表的信號(hào)線,與高壓動(dòng)力電源線平行敷設(shè),就會(huì)在高壓電場(chǎng)的作用下,使動(dòng)力電源線與信號(hào)線之間的分布電容中有干擾電流流過(guò),該電流經(jīng)稱(chēng)重顯示儀表輸入端的接地電容至地。 在輸入回路電阻 R 的電壓降轉(zhuǎn)換成對(duì)地干擾信號(hào)。

( 3 ) 直流干擾信號(hào)引起的對(duì)地干擾信號(hào)。 在信號(hào)線路的連接處, 由于受鹽、 堿類(lèi)或酸類(lèi)浸潤(rùn)、 氧化, 在連接處形成一化學(xué)電勢(shì), 造成直流對(duì)地干擾信號(hào)。與交流干擾信號(hào)一樣, 該直流干擾信號(hào)也會(huì)出現(xiàn)在稱(chēng)重顯示儀表的放大單元的放大回路中, 而且直流干擾信號(hào)對(duì)稱(chēng)重顯示儀表的影響將會(huì)比交流干擾信號(hào)更大,使靈敏度顯著下降。

抗干擾措施

3.1  抗輸入干擾

( 1 ) 稱(chēng)重顯示儀表與稱(chēng)重傳感器信號(hào)線敷設(shè)。電磁感應(yīng)是造成稱(chēng)重顯示儀表輸入干擾的主要來(lái)源, 所以在敷設(shè)稱(chēng)重顯示儀表的工作信號(hào)線時(shí), 應(yīng)盡量遠(yuǎn)離用電設(shè)備( 如電動(dòng)機(jī)、 高壓電源動(dòng)力線) 等。 更要注意的是絕對(duì)不允許將稱(chēng)重顯示儀表的工作信號(hào)線和動(dòng)力電源線敷設(shè)在同一金屬管內(nèi)。

( 2 ) 稱(chēng)重顯示儀表與稱(chēng)重傳感器連接。引入稱(chēng)重顯示儀表干擾電壓的大小,除與交流磁場(chǎng)的強(qiáng)度有關(guān)外,還與穿過(guò)工作信號(hào)的截面積有關(guān)。 將信號(hào)線絞合起來(lái), 一方面可以減小受干擾信號(hào)的影響, 另一方面又可以使兩信號(hào)線相互抵消一部分干擾信號(hào), 有效地削弱了外界交流磁場(chǎng)的強(qiáng)度。

( 3 ) 稱(chēng)重顯示儀表與稱(chēng)重傳感器之間信號(hào)線的屏蔽。稱(chēng)重顯示儀表與稱(chēng)重傳感器之間的連接線,不僅要選用屏蔽線,還需將信號(hào)線用金屬管套起來(lái),這樣外界干擾引起的磁通將沿著磁阻很小的金屬管通過(guò),以削減外界干擾磁場(chǎng)對(duì)信號(hào)線的影響。

3.2  抗對(duì)地干擾

( 1 )信號(hào)線旁路電容法。 將稱(chēng)重傳感器的信號(hào)線一端和一個(gè)足夠大的電容器 C 接地, 使干擾信號(hào)通過(guò)電容器 C 旁路。

( 2 ) 稱(chēng)重顯示儀表與傳輸線路單獨(dú)接地。 在現(xiàn)場(chǎng)安裝與使用時(shí), 往往將稱(chēng)重顯示儀表的接地線接在其他用電設(shè)備的公共接地線上, 或者就近接在水管、 暖氣管路上; 對(duì)于敷設(shè)信號(hào)線的金屬管, 也因固定支架及其他原因,有多處接地點(diǎn),使金屬管中有電信號(hào)流過(guò), 在金屬管上形成電位差, 該電位差通過(guò)金屬屏蔽管與信號(hào)傳輸線路間的分布電容耦合到信號(hào)線路中去, 造成干擾。 將稱(chēng)重顯示儀表的接地線與敷設(shè)信號(hào)線的金屬屏蔽管接地線接在同一接地點(diǎn)。

 

 

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