摘要：從電磁流量計(jì)的測(cè)量原理和特點(diǎn)入手,說明了影響電磁流量計(jì)測(cè)量時(shí)的因素和造成誤差的原因。結(jié)合這些因素,分析了在電磁流量計(jì)的使用安裝過程中的每個(gè)細(xì)節(jié),并根據(jù)這些細(xì)節(jié),提出了相關(guān)的對(duì)應(yīng)措施來減少干擾,盡可能減少電磁流量計(jì)在測(cè)量時(shí)產(chǎn)生誤差,盡力保持維護(hù)條件,保證電磁流量計(jì)穩(wěn)定的工作測(cè)量,以便達(dá)到效果。
1電磁流量計(jì)
1.1工作原理
電磁流量計(jì)是一種根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的對(duì)流量進(jìn)行測(cè)量的儀器,它可以對(duì)導(dǎo)電液體體積的流量進(jìn)行測(cè)量。電磁流量計(jì)是對(duì)電磁感應(yīng)定律的具體應(yīng)用。根據(jù)電磁流量計(jì)的計(jì)算公式可以知道，當(dāng)管道直徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度不變時(shí),感應(yīng)電勢(shì)與管道體積流量之間是呈正比的,感應(yīng)電勢(shì)與被測(cè)介質(zhì)的體積流量也呈正比。
1.2電測(cè)流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
電磁流量計(jì)的應(yīng)用范圍非常廣泛，比如在冶金和石油等流域都會(huì)應(yīng)用到電磁流量計(jì)。
電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)包括:(1)電磁流量計(jì)不會(huì)被壓損也沒有機(jī)械慣性,反應(yīng)非常靈敏;(2)電磁流量計(jì)的測(cè)量范圍非常廣闊;(3)可以測(cè)量多種液體，也可進(jìn)行雙向測(cè)量。
電磁流量計(jì)也存在一些不足:(1)使用時(shí)溫度和壓力不能過高;(2)應(yīng)用范圍狹窄。
2電磁流量計(jì)干擾分析以及相應(yīng)的解決措施
一般流量計(jì)在測(cè)量的時(shí)候多少都會(huì)受到外界的干擾從而產(chǎn)生一些誤差。電磁流量計(jì)的外部干擾有很多的因素,比如自然干擾、電力干擾、工頻干擾、射頻干擾、汽車雜波、放電干擾、輝光放電干擾、胡光放電干擾等口。電磁流量計(jì)會(huì)因?yàn)檩^弱的信號(hào)而受到外界環(huán)境的影響。干擾電磁流量計(jì)的因素主要包括:電磁流量計(jì)本身的制造精度,與電磁流量計(jì)標(biāo)定裝置的標(biāo)定系統(tǒng)精度誤差有關(guān)，與轉(zhuǎn)化器的精度有關(guān),與介質(zhì)的特性有關(guān)，與安裝管道的直管段距離有關(guān),與安裝的質(zhì)量有關(guān),與使用效率有關(guān)，也與現(xiàn)場(chǎng)的使用環(huán)境有關(guān)。
2.1待測(cè)液體導(dǎo)電率過低
電磁感應(yīng)是電磁流量計(jì)工作的主要依據(jù),所以待測(cè)液體的導(dǎo)電率就會(huì)導(dǎo)致增加電機(jī)的輸出抗組，當(dāng)待測(cè)液.體的導(dǎo)電率過低的時(shí)候,電磁流量計(jì)就無法正常工作,無法達(dá)到預(yù)期的目的，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)導(dǎo)致相關(guān)的控制系統(tǒng)無法正常工作。待測(cè)液體導(dǎo)電率過低有很多原因,為了避免導(dǎo)電率過低，應(yīng)盡可能選用符合待測(cè)液體要求的電磁流量計(jì),以保證待測(cè)液體的充分混合。
2.2靜電和電磁波的干擾
電磁流量計(jì)的使用環(huán)境存在著許多的干擾信號(hào),這會(huì)導(dǎo)致電磁流量計(jì)沒法正常工作，嚴(yán)重影響電磁流量計(jì)測(cè)量的正確率。靜電和電磁波會(huì)導(dǎo)致電磁流量計(jì)傳感器和接收器的信號(hào)引入，會(huì)對(duì)測(cè)量的信號(hào)產(chǎn)生一定的影響。如果做好屏蔽的工作,這些干擾都是可以避免的,但是以前也有過強(qiáng)電磁波防治沒有效果的例子,這個(gè)時(shí)候可以把轉(zhuǎn)換器安裝在傳感器的附近,減少鏈接的信號(hào)電纜,或者改用無外接電纜的一體型儀表。
2.3管道雜散電流.
平常的電磁力流量計(jì)都會(huì)有接地保護(hù),但是要注意不要和其他電機(jī)、電器共同接用。即使有的時(shí)候不需要接地線的保護(hù),我們也要做好防護(hù)工作,因?yàn)槿绻h(huán)境突然發(fā)生變化,流量表便會(huì)出現(xiàn)故障，會(huì)影響正常的使用，而后期的修復(fù)工作會(huì)耽誤測(cè)量的進(jìn)程。有時(shí)候即使電磁流量表有較好的接地處理,但是由于管道雜散電流太過強(qiáng)大也會(huì)影響電磁流量計(jì)的正常使用,所以電磁流量計(jì)內(nèi)部的傳感器應(yīng)該和其他的管道之間做好電氣的絕緣隔離。
2.4磁場(chǎng)干擾
電磁流量計(jì)受磁場(chǎng)的影響較為嚴(yán)重,所以在使用時(shí)應(yīng)該不要在磁場(chǎng)較強(qiáng)的地方,這樣可以測(cè)得更正確的結(jié)果。磁場(chǎng)的干擾也會(huì)受到電磁流量計(jì)本身制造材料的影響,比如:傳感器棘刺圈保護(hù)外殼如果不是由磁性材料制成,那么抗磁場(chǎng)的能力就會(huì)相對(duì)較弱,反之則較強(qiáng)。
2.5待測(cè)液體中含有氣泡或者待測(cè)液體沒有滿管
測(cè)量的時(shí)候管道內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)氣泡或者管道并沒有被液體灌滿，當(dāng)氣泡大到能夠覆蓋整個(gè)電極表面的時(shí)候，就會(huì)使信號(hào)出現(xiàn)更大的波動(dòng)，這樣測(cè)量得到的結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生偏差。產(chǎn)生氣泡的原因有很多，比如管道內(nèi)液體中的溶解氣體轉(zhuǎn)變游離氣泡冒出或者在往管道內(nèi)注入液體的時(shí)候帶入,這些都有可能造成氣泡的產(chǎn)生。為了避免產(chǎn)生氣泡而對(duì)測(cè)量結(jié)果造成誤差，可以在電磁流量計(jì)的上游安裝一個(gè)集氣裝置來吸收氣泡,還可以把電磁流量計(jì)自下而上垂直放置,或者更換安裝的位置，以及注意傳.感器的放置,這都可以避免氣泡的產(chǎn)生從而得到測(cè)量結(jié)果。
2.6遇到結(jié)晶液體
在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候,往往會(huì)遇到一些容易結(jié)晶的物質(zhì)，雖然平常的物質(zhì)都可以在常溫下進(jìn)行測(cè)量,而且?guī)в斜氐男Ч?但是電磁流量計(jì)里面的傳感器的測(cè)量管卻沒有這種功能,所以在液體多次連續(xù)流過時(shí)，就會(huì)因?yàn)闇囟容^低而產(chǎn)生一層固體附在內(nèi)壁上面，從而影響測(cè)量的結(jié)果。遇到這種情況的時(shí)候，可以選擇盡量小的流量計(jì)來進(jìn)行測(cè)量。
2.7內(nèi)部材料以及對(duì)電極的選擇問題.
由于電磁流量計(jì)內(nèi)的材料和電極是直接和待測(cè)液體進(jìn)行接觸的,所以在挑選襯里材料和電極的時(shí)候要根據(jù)待測(cè)液體的特性和測(cè)量時(shí)環(huán)境的溫度來進(jìn)行，如果挑選不當(dāng)?shù)脑?就會(huì)造電磁流量計(jì)的損壞,所以對(duì)襯里材料和電極的選擇尤為重要,否則會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量結(jié)果。
2.8電纜問題
因?yàn)殡娎|作為電磁流量計(jì)的一個(gè)重要組成部分,在電磁流量計(jì)的使用中發(fā)揮著舉足輕重的作用,所以要想形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，必須用電纜把傳感器和轉(zhuǎn)換器連接起來。因?yàn)殡娎|的作用十分重大，所以電纜也是導(dǎo)致測(cè)量的誤差之一。為了避免這一問題，應(yīng)該嚴(yán)格按照電磁流量計(jì)的要求來挑選電纜，把電纜連接好、處理好,還要盡可能縮短電纜的長度以減少誤差。
3減小電磁流量計(jì)誤差的辦法
3.1 調(diào)零電位器
可以在變送器上設(shè)置一個(gè)調(diào)零電位器，同時(shí)還要注意讓閉合回路的平面與交變磁力線保持平行,防止磁力線穿過閉合回路。盡可能地使兩個(gè)回路中產(chǎn)生的電流相抵消,從而減少信號(hào)的干擾。
3.2 設(shè)置抗信號(hào)干擾裝置
對(duì)于電磁流量計(jì)誤差,除了在變送器方面的調(diào)整以及設(shè)置調(diào)零電位器外，在轉(zhuǎn)換器中也可以設(shè)置一個(gè)抗信號(hào)干擾的裝置來處理變送器中其他剩下的正交信號(hào)。因?yàn)檫@些沒有消除掉的信號(hào)會(huì)被放大,照樣會(huì)影響流量計(jì)的正常工作,所以也要在轉(zhuǎn)換器裝置一個(gè)抑制干擾信號(hào)的裝置,以便消除這些干擾信號(hào)，保證電磁流量計(jì)的正常工作。
3.3同步采樣技術(shù)
對(duì)于低頻方波勵(lì)磁有多種處理方法，比如是同步采樣法。把線圈驅(qū)動(dòng)給的同步信號(hào)作為依據(jù),對(duì)電極信號(hào)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行取樣分析，這樣就會(huì)減少建立磁場(chǎng)穩(wěn)定的時(shí)間，也避免了電磁流量計(jì)使用時(shí)的干擾。
3.4零點(diǎn)偏移與直流偏置
零點(diǎn)偏移是指在電磁流量計(jì)內(nèi)的流體速度為零的時(shí)候，電極的兩段依舊會(huì)有電勢(shì)差,在理論上這個(gè)時(shí)候是不可能產(chǎn)生電勢(shì)差的,但是因?yàn)閭鞲衅鬟�有電子部件在制造的過程中不對(duì)稱的原因,這個(gè)時(shí)候就產(chǎn)生了電勢(shì)差,但是這種電勢(shì)差是可以通過標(biāo)定過程來消除的。直流偏置是指電極信號(hào)整體向上或向下產(chǎn)生偏移,這是由于在制作過程中線圈的不標(biāo)準(zhǔn)、電極的走線沒有按照要求、共模干擾以及電化學(xué)效應(yīng)的干擾等原因造成的。但是如果直流偏置開始使用低頻交流矩形波勵(lì)磁以后,那么就不再會(huì)對(duì)電磁流量計(jì)的使用造成干擾了叫。
3.5數(shù)字濾波技術(shù)
限幅濾波法和算術(shù)平均濾波法是數(shù)字濾波技術(shù)也經(jīng)常使用的兩種方法。其中限幅濾波法是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷的,確定兩次采樣之間允許存在的最大差值,然后把以后每次采樣檢測(cè)的數(shù)值都與之前一個(gè)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，如果數(shù)值在允許的最大差值之間就有效，否則無效,用前一次測(cè)量得到的值來替代。這樣的話就可以有效避免現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境產(chǎn)生的各種因素對(duì)電磁流量計(jì)的影響。而算術(shù)平均濾波法是連續(xù)取多個(gè)樣本值實(shí)行平均運(yùn)算,如果取得的值較大，則信號(hào)平滑度就會(huì)較高，靈敏度數(shù)值就會(huì)降低;當(dāng)數(shù)值較小的時(shí)候信號(hào)的平滑度就會(huì)較低,靈敏度數(shù)值就升高。
3.6接地
單獨(dú)、良好的接地是十分重要的,地電流是同相干擾產(chǎn)生的主要原因,地線是接地的具體實(shí)施，就是按照一定的要求,用合理的金屬導(dǎo)體或者導(dǎo)線把電路中的某些電位連接起來,或?qū)㈦娮与娖髟O(shè)備的某一部分與大地相連接,從而避免誤差的產(chǎn)生,接地線要盡可能地加粗，以達(dá)到測(cè)量結(jié)果。
3.7 抑制干擾源產(chǎn)生的電磁干擾
抑制干擾源產(chǎn)生的電磁干擾包括屏蔽、濾波和布線。屏蔽就是從根本上抑制干擾源的產(chǎn)生,可以在兩個(gè)空間區(qū)域之間采用屏蔽體進(jìn)行隔離來達(dá)到控制磁場(chǎng)、電場(chǎng)以及電磁波從一個(gè)區(qū)域?qū)α硗庖粋�(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。濾波指的是各種信號(hào)按照頻率特性的分類并且要控制他們的方向,是對(duì)一些頻率點(diǎn)范圍內(nèi)的信號(hào)提供傳輸極點(diǎn),而對(duì)另外的一些頻率點(diǎn)范圍內(nèi)的信號(hào)提供傳輸零點(diǎn)的技術(shù)。布線是指根據(jù)不同的信號(hào)而采用不同的電纜,避免信號(hào)線與電纜產(chǎn)生電磁干擾。
4結(jié)語
通過對(duì)電磁流量計(jì)使用的分析,可以了解到在使用過程中造成誤差以及干擾的原因，然后有針對(duì)性地采取一些措施來抵抗這些干擾，這樣就會(huì)大大抑制和消除對(duì)有用的流量信號(hào)的影響，提高測(cè)量的正確度，減少故障率,從而更好地把電磁流量計(jì)應(yīng)用到各種環(huán)境中,實(shí)現(xiàn)更好的測(cè)量。
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