影響電磁流量計(jì)工作使用的多種可能因素

電磁流量計(jì)的測(cè)量原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計(jì)的測(cè)量管是襯有絕緣材料的非磁性合金短管。兩個(gè)電極沿管徑方向穿過(guò)管壁，固定在測(cè)量管上。當(dāng)線圈被激勵(lì)時(shí)，在垂直于測(cè)量管軸線的方向上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁通密度為b的工作磁場(chǎng)。

1.靜電和電磁波干擾。靜電和電磁波會(huì)通過(guò)電磁流量計(jì)的傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)線引入，如果屏蔽良好(如信號(hào)線屏蔽電纜和放置在保護(hù)鐵管中的電纜)，可以防止靜電和電磁波的引入。但也有過(guò)對(duì)強(qiáng)電磁波防治不力的案例。此時(shí)，將轉(zhuǎn)換器移近傳感器，縮短連接的信號(hào)電纜，或者使用沒(méi)有外部電纜的集成儀器。

2.機(jī)動(dòng)車。車庫(kù)通常設(shè)置在商業(yè)建筑內(nèi)，行車過(guò)程中點(diǎn)火裝置火花放電產(chǎn)生電磁干擾，其頻率主要在電視頻段和超短波通信頻段。

3.工頻干擾噪聲。工頻干擾噪聲是電磁流量傳感器激勵(lì)繞組與流體、電極和放大器輸入電路之間的電磁耦合。此外，電磁流量計(jì)工作現(xiàn)場(chǎng)的工頻共模干擾和三個(gè)電源引入的工頻串模干擾都是基于電磁感應(yīng)原理。首先，電磁流量傳感器勵(lì)磁繞組與流體、電極、放大器輸入電路之間的電磁耦合所產(chǎn)生的工頻干擾對(duì)電磁流量計(jì)的工作影響很大，不同勵(lì)磁技術(shù)下其表現(xiàn)形式和特點(diǎn)不同，因此抗干擾措施也不同。

4.電網(wǎng)電壓波動(dòng)。大容量負(fù)荷的啟停會(huì)引起電網(wǎng)電壓的瞬時(shí)波動(dòng)。各相電壓瞬間不平衡會(huì)導(dǎo)致電壓波形失真，產(chǎn)生更高的諧波。它的頻譜雖然低，但能量巨大。

5.高頻振蕩電路。包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、時(shí)鐘振蕩器等振蕩器電路的基頻和諧波，頻率范圍從幾十千赫茲到幾百兆赫。

6:工程、科學(xué)、醫(yī)學(xué)用射頻設(shè)備。醫(yī)院和科技展覽館內(nèi)可能干擾150 kHz-400 GHz頻率范圍內(nèi)無(wú)線電的設(shè)備，主要包括感應(yīng)加熱、微波加熱、高頻焊接、科研儀器、高頻醫(yī)療儀器等。，具有寬光譜分布。

7:電源開(kāi)關(guān)操作。電路切換過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電流脈沖和短時(shí)壓降，對(duì)電網(wǎng)造成干擾。

8:電化學(xué)極化電位干擾。電化學(xué)極化電位干擾是由于電極感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性不同，導(dǎo)致電極表面電解液極化而引起的。雖然采用正負(fù)交變激勵(lì)磁場(chǎng)可以顯著降低極化電位的階數(shù)，但并不能完全消除極化電位干擾。其特性與流體介質(zhì)的性質(zhì)、電極材料和電極形狀有關(guān)，具有變化慢、數(shù)量級(jí)小的特點(diǎn)。流體電化學(xué)勢(shì)的干擾及其解決方法。因此，選擇合適的電極材料(如碳化鎢)，設(shè)計(jì)良好的電極形狀和尺寸是降低極化電位的有效方法之一。此外，結(jié)合微處理器同步寬脈沖采樣技術(shù)，采用正負(fù)極點(diǎn)變化的矩形波激勵(lì)技術(shù)，通過(guò)減去微處理器運(yùn)算功能前后的采樣值，消除了流量信號(hào)電位中的極化電位干擾。

9:磁場(chǎng)干擾。通常只有電磁流量傳感器用于遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)源。電磁流量計(jì)的抗磁場(chǎng)能力取決于傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如，傳感器的勵(lì)磁線圈的保護(hù)殼是由非磁性材料(如鋁、塑料)制成，抗磁場(chǎng)能力較弱，而鋼制的抗磁場(chǎng)能力較強(qiáng)。

10:變頻器、調(diào)光開(kāi)關(guān)等節(jié)能裝置是以晶閘管或類似電子器件為核心的裝置，工作時(shí)會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生高次諧波干擾。特別是當(dāng)這類設(shè)備廣泛使用而沒(méi)有相應(yīng)的諧波抑制措施時(shí)，高次諧波會(huì)達(dá)到非常嚴(yán)重的程度。

11:家用電器和辦公用具。其中，換向器、電子控制器、定時(shí)器等。串聯(lián)電機(jī)的運(yùn)行會(huì)對(duì)電網(wǎng)和周圍空間產(chǎn)生電磁干擾，干擾頻譜范圍從幾萬(wàn)赫茲到幾百兆赫。電器的開(kāi)關(guān)操作會(huì)引起電器開(kāi)關(guān)引起的“嗬嗬嗬”聲(類似于收音機(jī)發(fā)出的“嗬嗬嗬”聲)的干擾。

12:數(shù)字電路器件。包括計(jì)算機(jī)、程控開(kāi)關(guān)、設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制器等。由于電子電路的開(kāi)關(guān)過(guò)程引起脈沖電流的快速變化，其頻譜存在于幾十赫茲到幾百兆赫之間。

13:管道的雜散電流主要通過(guò)電磁流量計(jì)良好的接地來(lái)保護(hù)。一般接地電阻應(yīng)小于100ω。不要與其他電機(jī)和電器共用接地。有時(shí)環(huán)境條件好，電磁流量計(jì)不接地也能正常工作，但我們認(rèn)為即使如此，做接地也是合適的。因?yàn)橐坏┖玫沫h(huán)境條件不復(fù)存在，儀器就會(huì)失效，影響當(dāng)時(shí)的使用，做各種檢查會(huì)帶來(lái)很多麻煩。有時(shí)電磁流量計(jì)雖然接地良好，但由于管道中的雜散電流太強(qiáng)(如電解工藝管道、陰極保護(hù)管網(wǎng))，影響了電磁流量汁的正常測(cè)量，所以電磁流量傳感器必須與管道電絕緣。

14:氣體放電燈和熒光燈的整流器和啟動(dòng)器。它們會(huì)對(duì)電網(wǎng)和周圍空間造成電磁干擾。

15:高壓電力設(shè)備干擾。高層建筑的變電站一般位于建筑物內(nèi)，高壓輸電線路和變壓器的漏磁是強(qiáng)干擾源，其頻譜主要分布在中短波頻段，30 MHz以下。

16:電源干擾。電磁流量計(jì)一般采用工頻交流電源供電，電源電壓幅值和頻率的變化會(huì)給電磁流量計(jì)帶來(lái)電源干擾噪聲。一般來(lái)說(shuō)，由于多級(jí)積分穩(wěn)壓，電源電壓的幅值變化對(duì)電磁流量的測(cè)量精度影響不大。當(dāng)電源電壓頻率波動(dòng)時(shí)，雖然其波動(dòng)范圍有限，但對(duì)電磁流量計(jì)的測(cè)量精度有很大影響。智能矩形波激勵(lì)電磁流量計(jì)采用寬脈沖采樣技術(shù)，其脈沖寬度為工頻周期的整數(shù)倍，與工頻周期同步，以完全消除工頻干擾，但前提是工頻噪聲干擾基本不變。當(dāng)電源頻率波動(dòng)時(shí)，流量信號(hào)采樣前后的工頻噪聲不可能完全相同。雖然同步勵(lì)磁技術(shù)和同步采樣技術(shù)不能完全消除工頻干擾噪聲，但必須采用相應(yīng)的頻率補(bǔ)償技術(shù)，使勵(lì)磁電流、采樣脈沖和A/D轉(zhuǎn)換與頻率變化同步。

17:電動(dòng)工具。在建筑用電動(dòng)工具中，串聯(lián)電機(jī)的換向器會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。

18:雷擊。閃電引起的浪涌電流可以高達(dá)100 kA，上升時(shí)間只有幾微秒。該浪涌電流可能在建筑物的電力系統(tǒng)中感應(yīng)出高浪涌電壓，并且如果建筑物被閃電直接擊中，產(chǎn)生的干擾將更大。