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解決抗幹擾問題成爲改進蒸汽流量計的關鍵
發布日期：2015-12-10 浏覽次數：1645
蒸汽流量(liàng)計的幹擾信号主(zhǔ)要有電磁幹擾和機械振動幹擾兩種，如何解決這兩種抗幹擾問題(tí)就成爲改進蒸汽流(liú)量計的關鍵。蒸(zhēng)汽流量計通常采用金屬外殼，外(wài)殼的屏蔽效應可以防止電場和射頻幹擾；對于磁場的幹擾，可以在(zài)内部(bù)電(diàn)路設計中通過優選非磁(cí)性元件(jiàn)、印刷電路闆合理布線等辦(bàn)法解決，随着電子技術的發展和制造(zào)工藝的(de)完善也不成問題。因此(cǐ)抗電磁幹擾主要是抗地線電流幹(gàn)擾。
蒸汽流量計的壓電晶體裝在(zài)阻流體結構上，壓電晶體的一端接外殼，故信号前置放大器必(bì)然接地。蒸汽流量計(jì)的輸出信号送到二次儀表，而(ér)信号放大所需的直流(liú)電源又(yòu)由二次儀表提供(gòng)。壓(yā)電晶體的地線與二次儀表的地線之間(jiān)極可能存在(zài)跨步電(diàn)壓形成電流。這個電(diàn)流在信号放大(dà)器的地線中流過就會有壓降，這個壓降與有效信号叠加在一起，無法分離，就是地線(xiàn)電流幹擾(rǎo)。
地線電流幹擾的解決措施是減小或消除了地線(xiàn)電流，zui*的辦法是把二(èr)次儀表來的直流電(diàn)源隔離。即将(jiāng)直流電源經(jīng)變壓器隔離後再整流(liú)成直(zhí)流供給蒸汽流量計，使二次儀表的地線與壓(yā)電晶體的地線之間無任何電氣連接。同時有效測量信号經前(qián)置放大後變成脈沖信号，經脈沖變壓器輸出至(zhì)二(èr)次儀表(biǎo)，根本上消除地線電流的影響，是一(yī)種極其有效的抗幹擾措施。然而(ér)變壓器隔(gé)離的(de)辦法成本相對較高，體(tǐ)積又大，制造工(gōng)藝(yì)上不(bú)容易(yì)實現，大大降低了實用性。光隔離限流抗幹擾措施，能有效減(jiǎn)少地線電流的幹擾。
機械(xiè)振動對 蒸汽流量計 的幹(gàn)擾更爲普遍，抗機械(xiè)振動幹擾的措施還要從蒸汽(qì)流量計的基本原理人手。蒸汽流量計的敏感元件即壓電晶體，封裝在阻流(liú)體或稱旋渦(wō)發生體内，流體流經阻(zǔ)流體時，阻流體(tǐ)兩側交替産生旋渦，旋渦的(de)脈動壓力作用于壓電晶體(tǐ)，使其産生與旋渦頻率或測量流量(liàng)對(duì)應的信(xìn)号電壓，經放大、觸發等信号處理後轉換成脈沖信号輸出。同時，管(guǎn)道的機械振動也同樣作用于壓電晶體，使其産生對應于振動頻率的信号，這個振動幹擾信号與流量測量有(yǒu)效信号無法分開。隻有當有效信号幅值超過(guò)幹擾信号幅值(zhí)時，才能由(yóu)門限取出有效信(xìn)号。機械振動(dòng)幹擾信号(hào)的zui大幅值就成(chéng)爲(wèi)被(bèi)測流量的信号幅值下限，即量程下限。
爲了使蒸汽流量計盡可能測量低流速、小流量，必須提高信噪(zào)比，即盡量提高有效流量信号(hào)的幅值而(ér)降低機械振動幹擾信号的幅值。改(gǎi)進阻流(liú)體的結構(gòu)形狀，使傳感器能(néng)更好地接收旋渦(wō)的脈動壓力，可使(shǐ)有效(xiào)信号幅值提高。但更有(yǒu)效的辦法是在旋渦發(fā)生體的兩側封裝對應的兩塊壓電晶體，即采用差動壓(yā)電傳感器和(hé)差動(dòng)放(fàng)大電路。由于機械振動對2塊壓(yā)電(diàn)晶體的作用力是(shì)一緻的，而流體旋(xuán)渦在阻流體兩側是交替産生的，通過差動放大後，2塊(kuài)壓電(diàn)晶體相同的機械振動信(xìn)号相互抵消削減，2塊壓電晶(jīng)體相反的流量信(xìn)号相加後(hòu)增強。于是，大大降低了(le)機械振動信号的幹擾。
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