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解決抗幹擾(rao)問題成爲改進蒸(zheng)汽流量計的關鍵(jian)
發布日期：2025-12-10 浏覽次(cì)數：1645
蒸汽流量計的(de)幹擾信号主要有(you)電磁幹擾和機械(xie)振❓動⛷️幹💃🏻擾兩種，如(ru)何解決這兩種抗(kàng)幹擾問題就成爲(wei)改進蒸汽流量計(ji)的關🛀鍵。蒸汽流量(liang)計通常采用金屬(shǔ)外殼，外殼的屏蔽(bi)效應可以防止電(diàn)場和射頻幹擾；對(dui)于🏃♂️磁場的幹擾，可(ke)以在内部電路設(shè)計中通💜過優選非(fei)磁性元件、印刷電(dian)路闆合理布線等(deng)辦法解決，随着電(diàn)子技術的發展和(hé)制造工藝的完善(shan)也不成問題。因此(ci)抗電磁幹擾主要(yào)是抗地線電流幹(gàn)擾。
蒸汽流量計的(de)壓電晶體裝在阻(zǔ)流體結構上，壓電(diàn)晶體的一✌️端接外(wài)殼，故信号前置放(fàng)大器必然接地。蒸(zheng)汽流量計的🏃♀️輸出(chu)信号送到二次儀(yi)表，而信号放大所(suo)需的直流電源又(you)✉️由二次儀表提供(gòng)。壓電晶體的地線(xian)與二次儀表的地(dì)線之間極可能存(cun)在跨步🐪電壓形成(cheng)電🙇🏻流。這個電流在(zài)信号放大器的地(di)線中流過就會有(yǒu)壓降，這個壓降與(yu)有效信号叠加在(zai)一起，無法分🏃🏻♂️離，就(jiù)是地線電流幹擾(rǎo)。
地線電流幹擾的(de)解決措施是減小(xiao)或消除了地線電(diàn)♊流🐉，zui*的💜辦法🧡是把二(èr)次儀表來的直流(liú)電源隔離。即将直(zhi)流電🌐源經💛變壓❌器(qi)隔離後再整流成(chéng)直流供給蒸汽流(liú)量計，使二次儀表(biǎo)的地㊙️線與壓電晶(jing)體的地線之間無(wú)任何電氣連接。同(tong)時有效測量信号(hao)經前置放大後變(biàn)♋成脈沖信号💯，經脈(mò)沖變壓器輸出至(zhi)二🈲次儀表，根本上(shàng)🥵消除地線電流的(de)影響，是一種🐆極其(qí)有效的抗⭕幹擾措(cuò)施。然而變壓器隔(gé)離的辦法成本相(xiang)對較高，體積又大(dà)，制造工藝上不容(róng)易實現，大大‼️降低(dī)了實用性。光隔離(lí)限流抗幹擾措施(shi)，能有效減少地線(xian)電流的幹擾。
機械(xiè)振動對 蒸汽流量(liang)計 的幹擾更爲普(pǔ)遍，抗機械振動幹(gan)擾的措施還要從(cóng)蒸汽流量計的基(jī)本原理人手。蒸汽(qi)流量計的🌈敏感🌈元(yuán)件即壓電晶體，封(fēng)裝在阻流體✔️或稱(chēng)旋👣渦發生體内，流(liú)體流經阻流體時(shi)，阻流體兩側交替(tì)産生旋渦，旋渦的(de)脈動壓力作用于(yú)壓電晶體，使其産(chǎn)生與旋渦頻率或(huò)測量流量對應的(de)信号電壓，經放大(dà)、觸發等信号處理(li)後轉換成脈🔅沖信(xin)号輸出。同時，管道(dào)的機械振動也同(tóng)樣作用于壓電晶(jing)體，使其産生⭐對應(ying)于振動頻率的信(xìn)号，這個振動幹擾(rǎo)信号與流量測量(liang)有效信号無法分(fèn)開。隻有當有效信(xin)号幅值超過幹擾(rao)信号幅值時，才能(neng)由門限取出有效(xiao)信号。機械🚶振動幹(gan)擾信号的zui大幅值(zhi)💔就成爲被測流量(liàng)的信号幅值下限(xian)，即量程下限。
爲了(le)使蒸汽流量計盡(jin)可能測量低流速(su)、小流量，必須提高(gāo)信噪比，即盡量提(ti)高有效流量信号(hào)的幅值而降低機(ji)械振動幹擾信✍️号(hào)的幅值。改進阻流(liú)體的結構形狀，使(shǐ)傳感器能🈲更好地(di)接收旋渦的脈動(dong)壓力，可使有效信(xin)号幅值提高。但更(gèng)有效的辦法是在(zai)♊旋渦發生體的兩(liang)側封裝對應的兩(liang)塊壓電晶體，即采(cai)用差動壓電傳感(gan)器和差動放大電(dian)路。由于機械🌈振動(dòng)對2塊🌈壓電晶體的(de)作用力是一❌緻的(de)，而流體旋渦在阻(zǔ)流體兩側是交替(ti)産生的，通過差♋動(dong)放大後，2塊壓電晶(jīng)體相同的機械振(zhèn)動信号相互抵消(xiao)削減，2塊壓電晶體(ti)相反的流量信号(hao)相加後增強。于是(shì)，大大降低了機械(xie)振動信号的✉️幹擾(rao)。
