|
電磁流(liú)量計誤(wu)差分析(xī)與研究(jiū)
|
摘要:從(cóng)電磁流(liú)量計
的(de)測量原(yuán)理和特(tè)點入手(shǒu),說明了(le)影響電(diàn)磁流量(liang)計測量(liàng)時的因(yīn)👅素和造(zào)成誤差(chà)的原因(yīn)。結合這(zhè)些因素(sù),分析了(le)在電磁(ci)流量計(ji)的使用(yòng)安裝過(guo)程中的(de)每個🐕細(xi)節,并🔅根(gēn)據這些(xie)細節,提(ti)出了相(xiang)關的對(duì)應措施(shī)來減少(shǎo)幹擾,盡(jìn)可能減(jiǎn)💞少電磁(ci)流🐕量計(jì)在測🍓量(liàng)時産生(sheng)誤差,盡(jin)力保持(chí)維護條(tiáo)件,保證(zhèng)電磁流(liu)量計穩(wen)定的工(gōng)作測量(liang),以便達(da)到效果(guǒ)。
1電磁流(liu)量計
1.1工(gōng)作原理(li)
電磁流(liú)量計是(shi)一種根(gen)據電磁(cí)感應原(yuan)理制成(cheng)的對🏃🏻♂️流(liú)量✂️進行(háng)測量的(de)儀器,它(tā)可以對(dui)導電液(yè)體體積(ji)的👌流量(liang)進行💋測(cè)量。電磁(cí)流量計(jì)是對電(diàn)磁感應(yīng)定律的(de)具體應(ying)用。根據(ju)電磁流(liú)量計的(de)計算公(gong)式可以(yi)知道,當(dang)管道直(zhi)徑與磁(ci)感應強(qiáng)度不變(biàn)時,感應(ying)電勢與(yu)管道體(ti)積流量(liang)🌂之間是(shi)呈正🏃比(bǐ)的,感應(ying)電勢與(yǔ)被測介(jiè)質的體(ti)積流量(liang)也呈正(zheng)比。
1.2電測(ce)流量計(jì)的優缺(quē)點
電磁(ci)流量計(ji)的應用(yong)範圍非(fēi)常廣泛(fàn),比如在(zai)冶金和(hé)石油等(děng)㊙️流域都(dou)會應用(yòng)到電磁(ci)流量計(jì)。
電磁流(liu)量計的(de)優點包(bāo)括:(1)電磁(ci)流量計(jì)不會被(bèi)壓損也(yě)沒有機(jī)械慣性(xìng),反應非(fēi)常靈敏(mǐn);(2)電磁流(liú)量計的(de)測量範(fàn)圍非常(chang)廣闊;(3)可(ke)以測量(liàng)多種液(ye)體,也可(ke)進行雙(shuāng)向測量(liàng)。
電磁流(liú)量計也(ye)存在一(yi)些不足(zú):(1)使用時(shí)溫度和(he)壓力不(bú)能⭐過高(gao);(2)應💃用範(fàn)圍狹窄(zhai)。
2電磁流(liu)量計幹(gan)擾分析(xī)以及相(xiang)應的解(jie)決措施(shī)
一般流(liu)量計在(zài)測量的(de)時候多(duō)少都會(huì)受到外(wai)界的幹(gàn)擾從而(er)産生一(yi)些誤差(chà)。電磁流(liú)量計的(de)外部幹(gàn)擾有很(hen)多的因(yīn)素,比如(ru)自然幹(gàn)擾、電力(li)幹擾、工(gōng)頻幹擾(rao)、射頻幹(gan)擾、汽車(che)雜波、放(fang)🏃🏻電幹擾(rǎo)、輝光放(fàng)電幹擾(rǎo)、胡光放(fang)電幹擾(rao)等口。電(diàn)磁🏃🏻流量(liàng)計會🐆因(yīn)爲較弱(ruo)的信号(hào)而🏃♀️受到(dao)外界環(huán)境的影(ying)響。幹擾(rao)電磁流(liu)量計的(de)因素主(zhu)要包括(kuò):電磁流(liu)量計本(ben)身的制(zhì)造精度(du),與電磁(ci)流量計(jì)标定裝(zhuang)置的标(biao)定系統(tǒng)精度誤(wu)差有關(guān),與轉化(hua)器🌈的精(jīng)度有關(guan),與介質(zhi)的特性(xìng)有關,與(yu)安裝管(guǎn)道的直(zhí)管段距(jù)離有關(guan),與安裝(zhuang)的質量(liang)有關,與(yu)使用效(xiào)率有關(guan),也與現(xiàn)場的使(shǐ)用環境(jing)有關。
2.1待(dài)測液體(tǐ)導電率(lü)過低
電(diàn)磁感應(ying)是電磁(cí)流量計(jì)工作的(de)主要依(yī)據,所以(yi)待測液(ye)體的導(dao)電率就(jiu)會導緻(zhì)增加電(diàn)機的輸(shu)出抗組(zǔ),當待測(cè)液🌍.體的(de)導電🈲率(lü)過低的(de)時候,電(diàn)磁流量(liàng)計就無(wú)法正常(chang)工作💃🏻,無(wú)法達到(dào)預期的(de)目的㊙️,嚴(yán)重時更(gèng)會導緻(zhì)相關的(de)控制系(xi)統無法(fa)正🏃常工(gōng)作。待🤞測(cè)液體導(dǎo)電率過(guo)低有🌈很(hěn)多原因(yin),爲了避(bi)免導電(diàn)率過低(di),應盡可(ke)能選用(yong)符合待(dai)測液體(ti)要求的(de)電磁流(liu)量計,以(yi)保證待(dai)測液體(ti)的充分(fen)混合。
2.2靜(jìng)電和電(diàn)磁波的(de)幹擾
電(diàn)磁流量(liang)計的使(shǐ)用環境(jing)存在着(zhe)許多的(de)幹擾信(xìn)号,這會(hui)導緻電(dian)磁流量(liàng)計沒法(fǎ)正常工(gōng)作,嚴重(zhòng)影響電(dian)磁流量(liàng)計測量(liang)的正确(què)率。靜電(diàn)和電磁(ci)波會導(dao)緻電磁(ci)流量計(jì)傳感器(qi)和接收(shōu)器的信(xin)号引🐪入(rù),會對測(cè)量的信(xin)号産生(shēng)一定的(de)影響。如(ru)果👈做好(hǎo)屏蔽♍的(de)工作,這(zhè)些幹擾(rao)都是可(ke)以避免(miǎn)的,但是(shi)以前也(ye)有過強(qiang)電磁波(bo)防治沒(méi)有效果(guǒ)的例子(zi),這個時(shí)候可以(yǐ)把轉換(huàn)器安裝(zhuāng)在傳感(gǎn)器的附(fu)近,減少(shǎo)鏈接的(de)㊙️信号電(dian)纜,或者(zhe)改用無(wu)外接電(diàn)纜的一(yi)體型儀(yí)表。
2.3管道(dao)雜散電(dian)流.
平常(chang)的電磁(ci)力流量(liang)計都會(hui)有接地(dì)保護,但(dàn)是要注(zhù)意不要(yao)和其他(ta)電機、電(diàn)器共同(tong)接用。即(jí)使有的(de)時候不(bu)需要接(jiē)地線的(de)保護,我(wo)們也要(yao)做好防(fang)護工作(zuo),因爲如(rú)果環境(jing)突然發(fā)生變化(huà),流量表(biao)便會出(chu)現故障(zhang)🏃♂️,會影響(xiang)正常的(de)使用,而(ér)後期的(de)修複工(gong)作會耽(dān)誤測量(liang)的進程(cheng)。有時候(hòu)即使電(diàn)磁流量(liang)表有較(jiào)好的接(jie)地♋處理(li),但是由(you)👅于🛀管道(dào)雜散電(dian)流🚶太過(guò)強大也(yě)會影響(xiang)電磁流(liú)量計的(de)正常使(shǐ)用,所以(yi)電磁流(liú)量計内(nèi)部的傳(chuán)感器應(ying)該和其(qi)他🚶的管(guǎn)道之間(jian)做好電(dian)氣的絕(jue)緣隔離(lí)。
2.4磁場幹(gàn)擾
電磁(cí)流量計(jì)受磁場(chǎng)的影響(xiang)較爲嚴(yán)重,所以(yǐ)在使用(yong)時應該(gāi)不要在(zai)磁場較(jiào)強的地(di)方,這樣(yàng)可以測(ce)得更正(zheng)确❌的結(jié)果。磁場(chang)的幹擾(rao)🏃🏻也會受(shòu)到電磁(ci)流量計(ji)本身制(zhi)造📞材料(liao)的影響(xiǎng),比如:傳(chuan)感器棘(ji)刺圈保(bao)護外殼(ké)如果不(bú)是由磁(cí)性材料(liao)制成,那(na)🐆麽抗磁(cí)場🌏的能(néng)力就會(huì)相對較(jiào)弱,反之(zhi)則較強(qiáng)🌈。
2.5待測液(ye)體中含(hán)有氣泡(pao)或者待(dai)測液體(tǐ)沒有滿(man)管
測量(liang)的時候(hou)管道内(nèi)可能會(huì)出現氣(qì)泡或者(zhě)管道并(bing)沒有被(bèi)液體⁉️灌(guan)滿,當氣(qi)泡大到(dào)能夠覆(fu)蓋整個(gè)電極表(biǎo)面的時(shí)候,就會(huì)使信号(hào)🌈出現更(geng)大的波(bō)動,這樣(yang)測♌量得(dé)到的結(jie)果✂️就會(hui)産生偏(piān)差。産生(shēng)氣泡的(de)原因有(yǒu)很多,比(bǐ)如管道(dào)内液體(tǐ)中的溶(róng)解氣體(ti)轉變遊(yóu)離氣泡(pào)冒出或(huò)者在往(wǎng)管道内(nei)注入液(ye)體的時(shí)候帶入(rù),這些都(dōu)有可能(néng)造成氣(qi)泡的産(chǎn)生。爲了(le)避免産(chǎn)生氣泡(pào)而對測(cè)量⁉️結果(guo)造成誤(wu)差,可以(yǐ)在電🧡磁(ci)流量計(jì)的上遊(yóu)安裝一(yi)個集氣(qi)裝㊙️置來(lái)吸收氣(qi)泡,還可(kě)以把電(diàn)磁流量(liàng)計自下(xià)而上垂(chuí)直放置(zhi),或者更(gèng)換安裝(zhuang)的位置(zhi),以及注(zhu)意傳.感(gǎn)器的放(fang)置,這都(dou)可以避(bì)免氣泡(pào)的産✨生(sheng)從而得(dé)到測量(liàng)結果。
2.6遇(yù)到結晶(jīng)液體
在(zai)進行測(cè)量的時(shi)候,往往(wang)會遇到(dào)一些容(róng)易結晶(jīng)的物質(zhi)❓,雖🌈然平(ping)🔴常的物(wù)質都可(kě)以在常(cháng)溫下進(jìn)行測量(liàng),而且帶(dai)有保溫(wen)💋的效果(guǒ),但是電(diàn)磁流量(liang)計裏面(mian)的傳感(gan)器的測(cè)量管卻(que)沒有這(zhè)種功能(neng),所以在(zai)液體多(duō)次連續(xu)流過時(shi),就會因(yīn)爲溫度(dù)較低而(er)産生✏️一(yi)層固體(tǐ)附在内(nei)壁上面(miàn),從而影(ying)響測量(liang)的結果(guo)。遇到這(zhè)種情✨況(kuàng)的時候(hou),可以選(xuan)擇盡量(liang)小的流(liu)量計來(lái)進行測(ce)量。
2.7内部(bù)材料以(yǐ)及對電(dian)極的選(xuǎn)擇問題(ti).
由于電(diàn)磁流量(liang)計内的(de)材料和(hé)電極是(shi)直接和(he)待測液(ye)體🥵進行(háng)㊙️接觸的(de),所以在(zài)挑選襯(chèn)裏材料(liào)和電極(jí)的時候(hou)要根據(ju)待測液(yè)體的特(te)性和測(cè)量時環(huan)境的溫(wēn)度來進(jin)行,如果(guǒ)挑選不(bu)當的話(huà),就會造(zào)電磁流(liu)量計的(de)損壞,所(suo)以對襯(chen)裏材料(liao)和電😘極(jí)的選擇(ze)尤爲重(zhong)要🌈,否則(ze)會嚴重(zhòng)影響測(ce)量結果(guo)。
2.8電纜問(wèn)題
因爲(wèi)電纜作(zuò)爲電磁(ci)流量計(jì)的一個(ge)重要組(zǔ)成部分(fen),在電💘磁(ci)流量計(jì)的使用(yong)中發揮(hui)着舉足(zú)輕重的(de)作用,所(suǒ)以⛹🏻♀️要想(xiǎng)形成一(yī)個完整(zheng)🍉的系統(tong),必須用(yòng)電纜把(ba)傳感器(qi)和轉換(huan)器⚽連接(jie)起來。因(yin)爲電纜(lan)的作用(yong)十分重(zhong)🧡大,所以(yǐ)電纜也(ye)是導緻(zhi)測量的(de)誤差之(zhi)一。爲了(le)避免這(zhe)一問題(tí),應該嚴(yan)格按照(zhào)電磁流(liu)量計的(de)要求來(lái)挑♊選電(dian)纜,把電(diàn)纜連接(jie)好、處理(lǐ)好,還要(yao)盡可能(néng)縮🏃短電(diàn)纜的長(zhǎng)度以減(jiǎn)少誤差(chà)。
3減小電(dian)磁流量(liàng)計誤差(cha)的辦法(fa)
3.1 調零電(dian)位器
可(ke)以在變(biàn)送器上(shàng)設置一(yī)個調零(líng)電位器(qì),同時還(hai)要注意(yi)讓💔閉合(hé)回路的(de)平面與(yu)交變磁(cí)力線保(bao)持平行(háng),防止♉磁(ci)力線穿(chuān)過閉🏒合(hé)回路。盡(jìn)可能地(dì)使兩個(ge)回路中(zhong)産生的(de)電流相(xiàng)抵消,從(cóng)而減少(shao)信号的(de)幹擾。
3.2 設(she)置抗信(xìn)号幹擾(rǎo)裝置
對(duì)于電磁(ci)流量計(jì)誤差,除(chú)了在變(biàn)送器方(fang)面的調(diao)整🔅以及(ji)設置調(diao)零電位(wèi)器外,在(zai)轉換器(qì)中也可(ke)以設置(zhì)一個抗(kàng)信号幹(gan)擾的裝(zhuāng)置來處(chù)理變送(sòng)器中其(qi)他剩下(xià)的正交(jiāo)信号。因(yīn)爲這📧些(xiē)沒有消(xiao)除掉的(de)信号會(hui)被🐕放大(da),照樣會(hui)影響流(liú)量計的(de)正常工(gong)作,所以(yǐ)也要在(zai)轉換器(qì)裝置一(yī)個抑制(zhi)幹擾信(xin)号的裝(zhuang)置,以便(biàn)消除㊙️這(zhe)些幹擾(rao)信号👉,保(bao)證電磁(ci)流量計(jì)的正常(chang)工作。
3.3同(tong)步采樣(yàng)技術
對(dui)于低頻(pín)方波勵(li)磁有多(duo)種處理(li)方法,比(bǐ)如是同(tong)步采樣(yang)法。把線(xiàn)圈驅動(dong)給的同(tóng)步信号(hào)作爲依(yī)據,對電(diàn)極信号(hào)在規定(ding)的時間(jian)内㊙️進行(háng)取樣分(fèn)析,這樣(yang)就會減(jian)少建立(lì)磁場穩(wen)定的時(shí)間,也避(bì)免了電(diàn)磁流量(liang)計使用(yòng)時的幹(gàn)擾。
3.4零點(dian)偏移與(yu)直流偏(piān)置
零點(dian)偏移是(shi)指在電(dian)磁流量(liàng)計内的(de)流體速(sù)度爲零(ling)的時候(hou),電極🈲的(de)兩段依(yi)舊會有(you)電勢差(cha),在理論(lùn)上這個(gè)時候是(shi)不可能(neng)産🛀生電(diàn)勢差的(de),但是因(yīn)爲傳感(gan)器還有(you)電🔞子部(bu)件⛷️在制(zhi)造的過(guò)程中不(bú)對稱的(de)原因,這(zhè)個時候(hòu)就産生(shēng)了電勢(shì)差,但是(shi)這種電(diàn)勢差是(shi)可以🈲通(tong)過标定(ding)過程來(lai)消除的(de)。直流偏(pian)置是指(zhǐ)電極信(xìn)号整體(ti)向上或(huo)向下産(chǎn)生偏移(yi),這是由(you)于在制(zhì)作🐆過程(cheng)🎯中線圈(quān)的不标(biao)準、電極(ji)的走線(xiàn)沒有按(an)照要求(qiú)、共模幹(gan)擾以及(jí)電化學(xué)效應的(de)幹擾等(deng)原因✨造(zào)成的。但(dan)是如果(guo)直流㊙️偏(pian)置開始(shǐ)使用低(di)頻交流(liu)矩形波(bo)勵磁以(yi)後,那麽(me)就不再(zài)會對電(dian)磁流量(liang)計的使(shi)用造成(cheng)幹擾了(le)叫。
3.5數字(zi)濾波技(jì)術
限幅(fú)濾波法(fǎ)和算術(shù)平均濾(lǜ)波法是(shi)數字濾(lü)波技術(shù)也經常(chang)使用的(de)兩種方(fang)法。其中(zhong)限幅濾(lǜ)波法是(shì)根據以(yǐ)往🌈的經(jing)驗進♍行(hang)判♌斷的(de)👉,确定兩(liǎng)次采樣(yàng)之間允(yun)許💘存在(zai)的⛷️最大(da)差值,然(rán)後把以(yǐ)後每次(cì)采樣檢(jian)測的數(shù)值都與(yǔ)之前一(yi)個數值(zhí)進行對(dui)比,如果(guo)數值在(zai)允許的(de)最大差(chà)值之間(jian)就有效(xiào),否則無(wu)效,用前(qián)一次測(cè)量☎️得到(dào)的值來(lái)🛀替代。這(zhè)樣的話(huà)就可以(yi)有效避(bi)免現場(chǎng)環境産(chǎn)生🌍的各(ge)種💚因素(sù)對電磁(ci)流量計(ji)的影響(xiǎng)。而算術(shù)平均濾(lü)波法是(shì)連續取(qu)多個樣(yàng)本值實(shi)行平均(jun)運算,如(rú)果取得(de)的值較(jiào)大,則信(xìn)号平滑(hua)度就會(hui)較高,靈(líng)敏度數(shu)值就會(huì)降低;當(dang)數值較(jiao)小的時(shi)候信号(hào)的平♻️滑(hua)度就會(huì)較低,靈(líng)敏度數(shù)💋值就升(shēng)高。
3.6接地(di)
單獨、良(liang)好的接(jie)地是十(shí)分重要(yao)的,地電(diàn)流是同(tóng)相幹擾(rao)🐅産🌏生的(de)主要原(yuan)因,地線(xiàn)是接地(dì)的具體(ti)實施,就(jiu)是按照(zhao)一定的(de)要🌈求,用(yong)合理的(de)金屬導(dǎo)體或者(zhe)導線把(bǎ)電路中(zhong)的某些(xie)電位連(lián)接起來(lái),或将電(diàn)子電器(qì)設備的(de)某一部(bù)分與大(dà)地相連(lian)接,從🚶而(ér)避免誤(wu)差的産(chǎn)生,接地(di)線要盡(jin)可能地(di)加粗,以(yǐ)達到測(cè)量結果(guo)。
3.7 抑制幹(gàn)擾源産(chǎn)生的電(diàn)磁幹擾(rao)
抑制幹(gan)擾源産(chan)生的電(diàn)磁幹擾(rǎo)包括屏(ping)蔽、濾波(bō)和布線(xian)。屏蔽就(jiù)是從根(gēn)本上抑(yì)制幹擾(rao)源的産(chǎn)生,可以(yi)在兩個(gè)🥰空間區(qu)域之間(jian)采用屏(píng)蔽體進(jin)行隔離(li)來達到(dao)控制磁(cí)場、電場(chang)以及電(dian)⭐磁波從(cóng)一個區(qu)域對另(lìng)外一個(gè)區域的(de)感應和(he)輻射。濾(lǜ)波指的(de)是各種(zhong)信号按(an)照頻率(lü)特性的(de)分類并(bìng)且要💘控(kòng)制他們(men)的方向(xiàng),是對一(yi)🛀些頻率(lü)點範圍(wei)🌈内的信(xìn)号提供(gong)傳輸極(ji)點,而對(duì)另外的(de)一些頻(pín)🐇率點範(fan)圍内的(de)🧑🏾🤝🧑🏼信号提(tí)供傳輸(shū)零點的(de)技術。布(bù)線是指(zhǐ)根據不(bú)🈲同的信(xin)号而采(cǎi)用不同(tong)的電纜(lǎn)⁉️,避免信(xìn)号線與(yu)電纜産(chǎn)生電磁(cí)幹擾。
4結(jie)語
通過(guo)對電磁(ci)流量計(jì)使用的(de)分析,可(ke)以了解(jie)到在使(shi)用過程(chéng)中造🈲成(chéng)誤差以(yǐ)及幹擾(rǎo)的原因(yīn),然後有(yǒu)針對♍性(xing)地采取(qu)一些✨措(cuo)施來抵(dǐ)抗這些(xie)幹擾,這(zhè)樣就會(hui)大大抑(yi)制和消(xiao)除對有(you)用的流(liu)量信号(hào)的影響(xiǎng),提高測(ce)量的正(zheng)确度,減(jiǎn)少故障(zhàng)率,從而(er)更好地(dì)把電磁(cí)流量❤️計(ji)應用到(dào)各種環(huán)境中,實(shi)現更好(hao)的測♻️量(liang)。
本文來(lái)源于網(wang)絡,如有(you)侵權聯(lian)系即删(shan)除!
|
|
|
|