摘要：從電磁流量計的測量原理和特點入手,說明了影響電磁流量計測量時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的使用安裝過程中的每個細節(jié),并根據(jù)這些細節(jié),提出了相關(guān)的對應(yīng)措施來減少干擾,盡可能減少電磁流量計在測量時產(chǎn)生誤差,盡力保持維護條件,保證電磁流量計穩(wěn)定的工作測量,以便達到效果。
1電磁流量計
1.1工作原理
電磁流量計是一種根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的對流量進行測量的儀器,它可以對導電液體體積的流量進行測量。電磁流量計是對電磁感應(yīng)定律的具體應(yīng)用。根據(jù)電磁流量計的計算公式可以知道，當管道直徑與磁感應(yīng)強度不變時,感應(yīng)電勢與管道體積流量之間是呈正比的,感應(yīng)電勢與被測介質(zhì)的體積流量也呈正比。
1.2電測流量計的優(yōu)缺點
電磁流量計的應(yīng)用范圍非常廣泛，比如在冶金和石油等流域都會應(yīng)用到電磁流量計。
電磁流量計的優(yōu)點包括:(1)電磁流量計不會被壓損也沒有機械慣性,反應(yīng)非常靈敏;(2)電磁流量計的測量范圍非常廣闊;(3)可以測量多種液體，也可進行雙向測量。
電磁流量計也存在一些不足:(1)使用時溫度和壓力不能過高;(2)應(yīng)用范圍狹窄。
2電磁流量計干擾分析以及相應(yīng)的解決措施
一般流量計在測量的時候多少都會受到外界的干擾從而產(chǎn)生一些誤差。電磁流量計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。電磁流量計會因為較弱的信號而受到外界環(huán)境的影響。干擾電磁流量計的因素主要包括:電磁流量計本身的制造精度,與電磁流量計標定裝置的標定系統(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)場的使用環(huán)境有關(guān)。
2.1待測液體導電率過低
電磁感應(yīng)是電磁流量計工作的主要依據(jù),所以待測液體的導電率就會導致增加電機的輸出抗組，當待測液.體的導電率過低的時候,電磁流量計就無法正常工作,無法達到預期的目的，嚴重時更會導致相關(guān)的控制系統(tǒng)無法正常工作。待測液體導電率過低有很多原因,為了避免導電率過低，應(yīng)盡可能選用符合待測液體要求的電磁流量計,以保證待測液體的充分混合。
2.2靜電和電磁波的干擾
電磁流量計的使用環(huán)境存在著許多的干擾信號,這會導致電磁流量計沒法正常工作，嚴重影響電磁流量計測量的正確率。靜電和電磁波會導致電磁流量計傳感器和接收器的信號引入，會對測量的信號產(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,但是以前也有過強電磁波防治沒有效果的例子,這個時候可以把轉(zhuǎn)換器安裝在傳感器的附近,減少鏈接的信號電纜,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都會有接地保護,但是要注意不要和其他電機、電器共同接用。即使有的時候不需要接地線的保護,我們也要做好防護工作,因為如果環(huán)境突然發(fā)生變化,流量表便會出現(xiàn)故障，會影響正常的使用，而后期的修復工作會耽誤測量的進程。有時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大也會影響電磁流量計的正常使用,所以電磁流量計內(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磁場干擾
電磁流量計受磁場的影響較為嚴重,所以在使用時應(yīng)該不要在磁場較強的地方,這樣可以測得更正確的結(jié)果。磁場的干擾也會受到電磁流量計本身制造材料的影響,比如:傳感器棘刺圈保護外殼如果不是由磁性材料制成,那么抗磁場的能力就會相對較弱,反之則較強。
2.5待測液體中含有氣泡或者待測液體沒有滿管
測量的時候管道內(nèi)可能會出現(xiàn)氣泡或者管道并沒有被液體灌滿，當氣泡大到能夠覆蓋整個電極表面的時候，就會使信號出現(xiàn)更大的波動，這樣測量得到的結(jié)果就會產(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)生氣泡而對測量結(jié)果造成誤差，可以在電磁流量計的上游安裝一個集氣裝置來吸收氣泡,還可以把電磁流量計自下而上垂直放置,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)生從而得到測量結(jié)果。
2.6遇到結(jié)晶液體
在進行測量的時候,往往會遇到一些容易結(jié)晶的物質(zhì)，雖然平常的物質(zhì)都可以在常溫下進行測量,而且?guī)в斜氐男Ч?但是電磁流量計里面的傳感器的測量管卻沒有這種功能,所以在液體多次連續(xù)流過時，就會因為溫度較低而產(chǎn)生一層固體附在內(nèi)壁上面，從而影響測量的結(jié)果。遇到這種情況的時候，可以選擇盡量小的流量計來進行測量。
2.7內(nèi)部材料以及對電極的選擇問題.
由于電磁流量計內(nèi)的材料和電極是直接和待測液體進行接觸的,所以在挑選襯里材料和電極的時候要根據(jù)待測液體的特性和測量時環(huán)境的溫度來進行，如果挑選不當?shù)脑?就會造電磁流量計的損壞,所以對襯里材料和電極的選擇尤為重要,否則會嚴重影響測量結(jié)果。
2.8電纜問題
因為電纜作為電磁流量計的一個重要組成部分,在電磁流量計的使用中發(fā)揮著舉足輕重的作用,所以要想形成一個完整的系統(tǒng)，必須用電纜把傳感器和轉(zhuǎn)換器連接起來。因為電纜的作用十分重大，所以電纜也是導致測量的誤差之一。為了避免這一問題，應(yīng)該嚴格按照電磁流量計的要求來挑選電纜，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)置一個調(diào)零電位器，同時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。盡可能地使兩個回路中產(chǎn)生的電流相抵消,從而減少信號的干擾。
3.2 設(shè)置抗信號干擾裝置
對于電磁流量計誤差,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)置一個抗信號干擾的裝置來處理變送器中其他剩下的正交信號。因為這些沒有消除掉的信號會被放大,照樣會影響流量計的正常工作,所以也要在轉(zhuǎn)換器裝置一個抑制干擾信號的裝置,以便消除這些干擾信號，保證電磁流量計的正常工作。
3.3同步采樣技術(shù)
對于低頻方波勵磁有多種處理方法，比如是同步采樣法。把線圈驅(qū)動給的同步信號作為依據(jù),對電極信號在規(guī)定的時間內(nèi)進行取樣分析，這樣就會減少建立磁場穩(wěn)定的時間，也避免了電磁流量計使用時的干擾。
3.4零點偏移與直流偏置
零點偏移是指在電磁流量計內(nèi)的流體速度為零的時候，電極的兩段依舊會有電勢差,在理論上這個時候是不可能產(chǎn)生電勢差的,但是因為傳感器還有電子部件在制造的過程中不對稱的原因,這個時候就產(chǎn)生了電勢差,但是這種電勢差是可以通過標定過程來消除的。直流偏置是指電極信號整體向上或向下產(chǎn)生偏移,這是由于在制作過程中線圈的不標準、電極的走線沒有按照要求、共模干擾以及電化學效應(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磁以后,那么就不再會對電磁流量計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)驗進行判斷的,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的數(shù)值都與之前一個數(shù)值進行對比，如果數(shù)值在允許的最大差值之間就有效，否則無效,用前一次測量得到的值來替代。這樣的話就可以有效避免現(xiàn)場環(huán)境產(chǎn)生的各種因素對電磁流量計的影響。而算術(shù)平均濾波法是連續(xù)取多個樣本值實行平均運算,如果取得的值較大，則信號平滑度就會較高，靈敏度數(shù)值就會降低;當數(shù)值較小的時候信號的平滑度就會較低,靈敏度數(shù)值就升高。
3.6接地
單獨、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施，就是按照一定的要求,用合理的金屬導體或者導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，以達到測量結(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,可以在兩個空間區(qū)域之間采用屏蔽體進行隔離來達到控制磁場、電場以及電磁波從一個區(qū)域?qū)α硗庖粋�區(qū)域的感應(yīng)和輻射。濾波指的是各種信號按照頻率特性的分類并且要控制他們的方向,是對一些頻率點范圍內(nèi)的信號提供傳輸極點,而對另外的一些頻率點范圍內(nèi)的信號提供傳輸零點的技術(shù)。布線是指根據(jù)不同的信號而采用不同的電纜,避免信號線與電纜產(chǎn)生電磁干擾。
4結(jié)語
通過對電磁流量計使用的分析,可以了解到在使用過程中造成誤差以及干擾的原因，然后有針對性地采取一些措施來抵抗這些干擾，這樣就會大大抑制和消除對有用的流量信號的影響，提高測量的正確度，減少故障率,從而更好地把電磁流量計應(yīng)用到各種環(huán)境中,實現(xiàn)更好的測量。
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