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電磁流量(liàng)計誤差分(fen)析與研究(jiū)
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摘要:從電(diàn)磁流量計(ji)
的測量原(yuan)理和特點(diǎn)入手,說明(ming)了影響電(diàn)磁流量計(jì)測量🙇🏻時的(de)因素和造(zao)成誤差的(de)原因。結合(he)這些因素(sù),分析了在(zai)⛹🏻♀️電磁流量(liàng)計的使用(yòng)安裝過程(cheng)中的每個(gè)♉細節,并根(gēn)據這些細(xì)節,提出了(le)📞相關的對(duì)應措施來(lái)減少幹擾(rǎo),盡可能減(jian)☎️少電磁流(liu)量計在測(cè)量時産生(sheng)🧑🏽🤝🧑🏻誤差,盡力(lì)保持維護(hù)條件,保證(zheng)電磁流量(liàng)計穩定的(de)工作測量(liang),以👉便達到(dào)效果。
1電磁(ci)流量計
1.1工(gōng)作原理
電(dian)磁流量計(ji)是一種根(gēn)據電磁感(gǎn)應原理制(zhi)成的對流(liú)🐕量進行測(cè)量的儀器(qì),它可以對(duì)導電液體(tǐ)體積的流(liu)量進行測(ce)量。電磁流(liu)量計是對(dui)電磁感應(yīng)定律的✂️具(jù)體應用。根(gēn)據電磁流(liú)量計的計(jì)算公💃🏻式可(kě)以知道,當(dāng)管道直徑(jìng)與磁感應(ying)強度不變(bian)時,感應電(diàn)勢與管道(dào)體積流量(liang)之間是呈(chéng)正比的,感(gan)應電勢與(yu)被測介質(zhi)的體積流(liú)量也呈正(zheng)比。
1.2電測流(liu)量計的優(you)缺點
電磁(ci)流量計的(de)應用範圍(wéi)非常廣泛(fàn),比如在冶(yě)金和👌石油(you)🔴等流域都(dōu)會應用到(dao)電磁流量(liàng)計。
電磁流(liu)量計的優(you)點包括:(1)電(diàn)磁流量計(ji)不會被壓(ya)損也沒有(you)機械🈲慣性(xìng),反應非常(chang)靈敏;(2)電磁(cí)流量計的(de)測🔴量範圍(wei)非常廣闊(kuo);(3)可以測量(liàng)多種液體(ti),也可進行(háng)雙向測量(liàng)。
電磁流量(liang)計也存在(zai)一些不足(zú):(1)使用時溫(wēn)度和壓力(li)不能過高(gāo)📞;(2)應用範圍(wei)狹窄。
2電磁(ci)流量計幹(gan)擾分析以(yǐ)及相應的(de)解決措施(shi)
一般流量(liang)計在測量(liàng)的時候多(duō)少都會受(shou)到外界的(de)幹擾從而(er)産生一些(xiē)誤差。電磁(ci)流量計的(de)外部幹擾(rǎo)有很多的(de)因素💚,比如(rú)自然幹擾(rǎo)、電力幹擾(rao)、工頻幹擾(rǎo)、射頻幹擾(rǎo)、汽車📐雜波(bō)、放電幹擾(rao)、輝光放電(diàn)幹擾、胡光(guāng)放電幹擾(rǎo)等口。電磁(cí)流量計會(huì)因爲較弱(ruò)的信号而(er)受到外界(jie)環境的影(ying)響。幹㊙️擾電(diàn)磁流量🐕計(ji)的因素主(zhu)要包括:電(diàn)磁流🏃♂️量計(jì)本身的制(zhì)🐆造精度,與(yu)電磁流量(liàng)計标定裝(zhuāng)置的标定(dìng)系統精度(dù)誤差有關(guān),與轉化器(qì)♋的♍精度有(yǒu)關,與介質(zhì)的特性有(yǒu)關,與安裝(zhuāng)管道的直(zhí)管段距離(lí)有關,與安(ān)裝的質量(liang)有關,與使(shǐ)用效率有(yǒu)♻️關,也與現(xiàn)場的使用(yòng)環境有關(guan)。
2.1待測液體(tǐ)導電率過(guo)低
電磁感(gan)應是電磁(cí)流量計工(gong)作的主要(yao)依據,所以(yi)待測液體(ti)✏️的✌️導🐆電率(lü)就會導緻(zhi)增加電機(jī)的輸出抗(kang)組,當待測(cè)液☁️.體的導(dao)電率過低(di)的時候,電(diàn)磁流量計(ji)就無法正(zheng)常工作☁️,無(wu)法達到預(yù)期的目的(de),嚴重時更(gèng)會導緻相(xiang)關的控制(zhì)系統無法(fǎ)正常工作(zuo)。待測液體(tǐ)導㊙️電率過(guo)低有很多(duo)原因,爲了(le)避免導電(diàn)率過低,應(yīng)盡♊可能選(xuan)用符合😍待(dài)測液體要(yào)求的電磁(ci)流量計,以(yǐ)保證待測(ce)液體的充(chong)❗分混合。
2.2靜(jìng)電和電磁(cí)波的幹擾(rao)
電磁流量(liàng)計的使用(yòng)環境存在(zai)着許多的(de)幹擾信号(hào)⁉️,這會導緻(zhi)電磁流量(liang)計沒法正(zhèng)常工作,嚴(yan)重影響電(diàn)😘磁流🈲量計(ji)測量的正(zhèng)确率。靜電(diàn)和電磁波(bō)會導緻電(dian)磁流量😘計(jì)傳感😍器和(hé)接收器的(de)信号引入(rù),會對測量(liang)的信号産(chǎn)生一定的(de)影響。如果(guǒ)做好屏蔽(bi)的工作,這(zhe)些幹擾都(dōu)是可以避(bi)免的🔅,但是(shi)以前也有(you)過強電磁(ci)波防治沒(mei)有✏️效果的(de)例子,這個(gè)時候可以(yi)把轉換器(qì)安裝在傳(chuán)感器的附(fù)近,減少鏈(lian)接的信号(hao)電纜,或者(zhě)改☎️用無外(wài)接電纜的(de)一體型儀(yí)表。
2.3管道雜(za)散電流.
平(ping)常的電磁(ci)力流量計(jì)都會有接(jie)地保護,但(dàn)是要注意(yì)不要和其(qí)他電機、電(dian)器共同接(jiē)用。即使有(yǒu)的時候不(bú)需☔要接地(dì)線的保護(hù),我們也要(yào)做好防護(hù)工作,因爲(wei)如果環境(jing)突然發生(shēng)變化,流量(liang)表便🌈會出(chū)現故障❤️,會(hui)影響正常(cháng)的使用🔱,而(er)後期的修(xiū)複工作會(huì)耽誤測量(liàng)的進程。有(yǒu)時候即使(shi)電✍️磁流量(liang)表有較好(hao)的接地🏃🏻♂️處(chù)理,但是由(yóu)于管道雜(zá)散電流太(tai)過強大也(yě)會⭐影響電(dian)磁流量計(jì)的正常使(shi)用,所以電(dian)磁流量計(jì)内部的💋傳(chuan)感器應該(gāi)和其他的(de)管道之間(jiān)做好電氣(qì)的絕緣隔(ge)離。
2.4磁場幹(gan)擾
電磁流(liú)量計受磁(ci)場的影響(xiang)較爲嚴重(zhòng),所以在使(shǐ)用時應該(gāi)不✉️要在磁(ci)場較強的(de)地方,這樣(yàng)可以測得(de)更正确👅的(de)結果。磁場(chang)的幹擾也(yě)會受到電(diàn)磁流量計(jì)本身制造(zao)材料的影(ying)響,比🐆如:傳(chuán)感器棘刺(cì)圈保護外(wai)殼🈚如果不(bú)是🌂由磁性(xing)材料制成(chéng),那麽抗磁(ci)場的能力(lì)就會相對(duì)較弱,反之(zhi)則較強。
2.5待(dài)測液體中(zhōng)含有氣泡(pao)或者待測(cè)液體沒有(yǒu)滿管
測量(liang)的時候管(guan)道内可能(néng)會出現氣(qì)泡或者管(guan)道并沒有(you)被液體🤞灌(guàn)滿,當氣泡(pao)大到能夠(gou)覆蓋整個(gè)電極表面(mian)✉️的時候,就(jiu)會使信号(hao)出現更大(da)的波動,這(zhe)樣測量得(dé)到的結果(guo)就會産🤟生(sheng)偏差。産生(shēng)氣泡的原(yuán)因有很多(duō),比如管道(dao)内液體中(zhong)的溶解氣(qi)體轉變遊(you)離氣泡冒(mao)出或者在(zai)往管道内(nèi)注入液體(ti)的時候帶(dài)入,這些都(dōu)有可能造(zao)成氣泡的(de)産生。爲了(le)避免産生(sheng)氣泡而對(duì)測量結果(guo)造♻️成誤差(chà),可以在電(dian)磁流量計(ji)的上‼️遊安(ān)裝一個集(ji)氣裝置來(lái)吸收氣泡(pào),還可以把(ba)電磁流量(liang)計自下而(ér)上垂直放(fàng)置,或者更(geng)換安裝的(de)位置,以及(ji)注意傳.感(gan)器的放置(zhì),這都可以(yi)避免氣泡(pao)的産生從(cóng)而得到測(cè)量結果。
2.6遇(yù)到結晶液(yè)體
在進行(hang)測量的時(shi)候,往往會(hui)遇到一些(xie)容易結晶(jing)的☁️物🐉質🍓,雖(sui)然🏃♂️平常的(de)物質都可(kě)以在常溫(wēn)下進行測(cè)量,而且帶(dai)有保溫的(de)效果,但是(shì)電磁流量(liàng)計裏面的(de)傳感器的(de)測量管卻(què)沒有💋這種(zhǒng)功能,所以(yǐ)在液體多(duō)次連續流(liú)過♉時,就會(huì)因📱爲溫度(du)較低而産(chǎn)生一層固(gù)體✌️附在内(nèi)壁上面,從(cóng)而影響測(ce)量的結果(guo)。遇到這種(zhǒng)情🚶♀️況的時(shí)候,可以選(xuan)擇盡量小(xiao)的流量計(jì)來進行測(cè)量。
2.7内部材(cai)料以及對(duì)電極的選(xuan)擇問題.
由(yóu)于電磁流(liu)量計内的(de)材料和電(diàn)極是直接(jiē)和待測液(ye)體進行接(jiē)觸的,所以(yǐ)在挑選襯(chen)裏材料和(he)電極的時(shi)候要根據(jù)待測液體(ti)的特性和(hé)測量時環(huan)境的溫度(du)來進行,如(rú)果🏃♀️挑選不(bu)當的話,就(jiù)會造電磁(ci)流量計的(de)損壞,所🥰以(yi)對襯裏材(cái)料和電極(ji)的選擇尤(you)爲重要,否(fou)則會嚴重(zhong)影響測量(liang)結果。
2.8電纜(lǎn)問題
因爲(wei)電纜作爲(wei)電磁流量(liàng)計的一個(ge)重要組成(chéng)部分,在電(diàn)磁流量計(ji)的使用中(zhong)發揮着舉(jǔ)足輕重的(de)作用🏃🏻,所以(yi)要想形成(chéng)一個完整(zheng)的系統,必(bì)須用電纜(lan)把傳感器(qì)和轉換器(qì)連接起來(lai)。因爲💘電纜(lan)的作用十(shi)分重大,所(suǒ)以電纜也(yě)是導♌緻測(ce)量的誤差(cha)之一。爲了(le)避免這一(yī)問題,應該(gāi)嚴格按照(zhao)👉電磁流量(liang)計的要求(qiu)來挑選電(diàn)纜,把電✏️纜(lan)連接好、處(chu)理好,還要(yao)盡可能縮(suō)短電纜的(de)長度以減(jiǎn)少誤差。
3減(jiǎn)小電磁流(liú)量計誤差(chà)的辦法
3.1 調(diao)零電位器(qi)
可以在變(biàn)送器上設(she)置一個調(diào)零電位器(qì),同時還要(yao)注🤩意讓閉(bì)合回路的(de)平面與交(jiāo)變磁力線(xian)保持平行(hang),防止磁力(li)線穿🔞過閉(bi)合回路。盡(jin)可能地使(shi)兩個回路(lù)中産生的(de)電流相抵(di)消,從而減(jiǎn)少信号😄的(de)幹擾。
3.2 設置(zhi)抗信号幹(gàn)擾裝置
對(duì)于電磁流(liu)量計誤差(cha),除了在變(biàn)送器方面(mian)的調整以(yi)💋及設置👄調(diào)零電位器(qì)外,在轉換(huan)器中也可(kě)以設置一(yi)個🔴抗信号(hào)幹擾的裝(zhuāng)置來處理(li)變送器中(zhōng)其他剩下(xia)的正交信(xin)号。因爲這(zhe)些沒有㊙️消(xiao)除掉的信(xin)号會被🤟放(fang)大,照樣會(huì)影響流量(liàng)計的正常(chang)工作,所以(yi)也要在🌍轉(zhuan)換器裝置(zhì)一個抑制(zhì)幹擾信号(hào)的裝置,以(yi)便消除這(zhe)些幹擾信(xìn)号,保證電(diàn)磁流量計(jì)的正常工(gōng)作。
3.3同步采(cǎi)樣技術
對(duì)于低頻方(fāng)波勵磁有(you)多種處理(lǐ)方法,比如(rú)是同步🈚采(cai)樣法。把🙇♀️線(xiàn)圈驅動給(gěi)的同步信(xìn)号作爲依(yī)據,對電🏃🏻極(ji)信号在規(guī)定的時間(jiān)内進行取(qǔ)樣分析,這(zhè)樣就會減(jian)少建🧡立磁(cí)場穩定的(de)時間,也避(bi)免了♋電磁(cí)流量計使(shǐ)用時的🔴幹(gan)擾。
3.4零點偏(piān)移與直流(liú)偏置
零點(dian)偏移是指(zhǐ)在電磁流(liu)量計内的(de)流體速度(dù)爲零的時(shi)候👄,電極的(de)兩段依舊(jiù)會有電勢(shì)差,在理論(lun)上這個時(shí)候是不可(kě)能産生電(diàn)勢差的,但(dan)是因爲傳(chuán)感器還有(you)電子部件(jiàn)💔在制造的(de)過程✨中不(bu)對稱的原(yuan)因,這個時(shí)候就㊙️産生(shēng)了電勢差(chà),但是這種(zhǒng)電勢差是(shì)可以通過(guo)标定過程(cheng)來消除的(de)🔱。直流偏置(zhi)是指電極(ji)信号整體(tǐ)向上或向(xiàng)下産生偏(piān)移,這📱是由(you)于在制作(zuò)過程中線(xiàn)圈的不标(biao)準、電極的(de)🐕走線沒有(you)⭐按照要求(qiu)、共模幹擾(rao)以及電化(hua)學效應的(de)幹擾等原(yuán)因🔱造成的(de)。但是如果(guo)直流偏置(zhì)開始使用(yòng)低頻交流(liu)矩形波勵(li)磁以♌後,那(na)麽就不再(zài)會對電磁(cí)流量計的(de)使用造成(chéng)幹擾🔱了叫(jiao)。
3.5數字濾波(bo)技術
限幅(fú)濾波法和(he)算術平均(jun)濾波法是(shi)數字濾波(bo)技術也經(jing)常使用的(de)兩種方法(fǎ)。其中限幅(fu)濾波法是(shì)根據以往(wǎng)的經驗進(jìn)行判🐅斷的(de)🌈,确定兩次(cì)采樣之間(jiān)允許存在(zai)的最大差(chà)值,然後把(bǎ)以後每次(cì)采樣檢測(cè)的數值都(dōu)與之前一(yi)個數值進(jin)行對比,如(ru)果數值在(zai)允許的最(zuì)大差值之(zhī)間就有效(xiào),否則無效(xiào),用前一次(ci)測量得到(dào)的值來替(ti)🍉代。這樣的(de)話就可以(yǐ)有效避免(miǎn)♈現場環境(jìng)産生🔅的各(gè)種因素對(dui)電磁流量(liàng)計的影響(xiang)。而算術平(ping)均濾波法(fa)是連續取(qu)多個樣本(ben)值🈲實💔行平(ping)均運算,如(rú)果取得的(de)值較大🚩,則(zé)信号平滑(huá)度就會較(jiào)高,靈敏度(du)數值就會(hui)降低;當數(shù)值較小的(de)時候信号(hào)的平🥰滑度(dù)就會較低(dī),靈敏度數(shù)🥰值就升高(gao)。
3.6接地
單獨(dú)、良好的接(jiē)地是十分(fen)重要的,地(di)電流是同(tong)相幹擾産(chan)生的主要(yào)原因,地線(xian)是接地的(de)具體實施(shi),就是按照(zhao)一定的要(yao)求,用合理(li)的金屬導(dǎo)體或者導(dao)線把電路(lù)中的某些(xie)電位連接(jie)起來,或将(jiang)電😄子電器(qì)設備的某(mǒu)一部分與(yu)大地相連(lián)接,從而避(bi)免誤差的(de)産生,接地(di)線要盡可(ke)能地加粗(cu)💘,以達到測(ce)量結果。
3.7 抑(yi)制幹擾源(yuan)産生的電(dian)磁幹擾
抑(yi)制幹擾源(yuán)産生的電(diàn)磁幹擾包(bao)括屏蔽、濾(lü)波和布線(xiàn)。屏蔽就♌是(shi)從根本上(shàng)抑制幹擾(rǎo)源的産生(shēng),可以在兩(liǎng)個空間區(qu)域之間采(cǎi)用屏蔽體(ti)進行隔離(lí)來達到控(kong)制磁場、電(dian)場💛以及電(diàn)磁波從一(yi)個區域對(duì)另外一♈個(gè)區域的感(gǎn)應和輻射(shè)。濾波指⚽的(de)是各種信(xin)号按照頻(pin)率特性的(de)分類并且(qiě)要⛹🏻♀️控制他(ta)們的🧡方向(xiang),是對一㊙️些(xiē)頻率點範(fan)圍内的信(xin)号提供傳(chuan)輸極點,而(er)對另外的(de)一些頻率(lü)點範圍内(nei)的信号提(ti)供⭕傳輸零(líng)點的技術(shu)✂️。布線是指(zhǐ)根據不🏃♂️同(tong)的信号而(er)采用不同(tong)的電纜,避(bi)免信号線(xian)與電纜産(chan)生電磁幹(gàn)擾。
4結語
通(tōng)過對電磁(ci)流量計使(shi)用的分析(xī),可以了解(jie)到在使用(yong)🈚過程中💁造(zào)成誤差以(yǐ)及幹擾的(de)原因,然後(hòu)有針對⚽性(xìng)地采取一(yī)些⁉️措施來(lai)抵抗這些(xie)幹擾,這樣(yàng)就會大大(da)抑制和消(xiāo)除對有用(yòng)的流量信(xin)号的影響(xiang),提高測量(liang)的正确度(du),減少故障(zhàng)率,從而更(gèng)好地把電(diàn)磁流量計(jì)應用到各(ge)種環境中(zhong),實現更好(hao)的測量。
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