關于渦街流量計的抗干擾措施問題,相信是很多小伙伴感興趣的問題之一,下面給大家淺析一下,供大家參考,希望對大家的工作和學習有所幫助。
1在許多流量檢測解決方案中,渦街流量計由于測量精度高,壓力損失小,安裝簡便,不受被測介質的物理特性,信號易于傳輸?shù)忍匦缘挠绊?,應用技術越來越多完美,特別是在大管徑和水,油等液體介質流量測量應用中更為廣泛。
渦街流量計在流體動力學方面基于Karman渦街原理。在一定的雷諾數(shù)范圍內,流體的速度或體積流量與渦旋頻率成比例,并且與流體的物理特性(壓力,溫度,密度等)無關,即:
Q = k
其中:Q是體積流量; K是儀器常數(shù); F是渦旋頻率。
根據上述測量原理,渦街流量計的一個特點是易受電磁和機械振動的干擾,在某些場合限制了渦街流量計的正常使用,這也是渦街流量計的工作條件。解決抗干擾問題是擴大量程下限和改進渦街流量計的有效途徑。
2工作條件
渦街流量計的電阻流體利用壓電晶體檢測渦旋頻率,并通過交流電放大并觸發(fā)壓電信號,將渦旋頻率轉換為脈沖信號。發(fā)送到輔助儀器的脈沖信號將轉換為顯示測得的流速。其中,交流放大器的放大倍數(shù)K和觸發(fā)器的閾值電壓可以調節(jié),如圖1所示。
在圖1中,信號電壓為E,干擾信號在輸入端轉換為V,閾值電壓U在輸入端轉換為U,交流放大系數(shù)為K。由于u = UK,因此調整K或你有同樣的效果。為了確保閾值電壓可以防止干擾信號并且觸發(fā)器可以輸出有效信號,干擾信號V必須小于閾值電壓U,而有效信號電壓E大于閾值電壓U,即,渦街流量計的工作條件如下:
E> u> V
干擾信號V的大小決定了渦街流量計的下限范圍。因此,擴展渦街流量計的較低范圍必須從減小干擾信號開始。調節(jié)交流放大系數(shù)K只能增強輸出信號,并且不能擴展較低的范圍。
3.抗干擾措施
渦街流量計的干擾信號主要包括電磁干擾和機械振動干擾。如何解決這兩種抗干擾問題成為改進渦街流量計的關鍵。渦街流量計通常采用金屬外殼,可以防止電場和射頻干擾??梢酝ㄟ^在內部電路設計中優(yōu)化非磁性組件和合理印刷電路板的布線來解決磁場干擾。隨著電子技術的發(fā)展和制造工藝的完善,這不是問題。因此,抗電磁干擾主要是抗接地電流干擾。
渦街流量計的壓電晶體安裝在電阻流體結構上,并且壓電晶體的一端與外殼相連,因此信號前置放大器必須接地。渦街流量計的輸出信號被發(fā)送到次級流量計,信號放大所需的直流電由次級流量計提供。壓電晶體的接地線和二次儀器的接地線之間極有可能形成步進電壓,從而形成電流。當該電流流過信號放大器的接地線時,將出現(xiàn)電壓降。該電壓降和有效信號疊加在一起,不能分開,這是對地電流的干擾。
解決接地電流干擾的方法是減少或消除接地電流,最徹底的方法是將直流電源與輔助儀器隔離。直流電源由變壓器隔離,然后整流為渦街流量計的直流電源,因此,次級儀器的接地線和壓電晶體的接地線之間沒有電連接。同時,有效的測量信號經過預放大后成為脈沖信號,通過脈沖變壓器輸出到次級儀器,從根本上消除了接地電流的影響。這是一種非常有效的抗干擾措施。然而,變壓器隔離的成本較高,體積較大,制造工藝不易實現(xiàn),大大降低了實用性。光電隔離,限流和抗干擾措施可以有效減少對接地電流的干擾。
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