电磁流量计在环境中受中外源性干扰带来的影响
栏目：行业资讯
发布时间：2020-01-07
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随着中国政府对于环境保护力度的不断加强，中央加快推进生态文明建设意见公布。从“求生存”到“求生态”，从“盼温饱”到“盼环保”，人民对安全水质、清新空气、健康环境的需求愈发迫切。但治理污染现状、延绵青山绿水，既需健全制度与强化执法，更需全民共识、身体力行。天地之间，休戚与共，还家园一份洁净，给未来一片晴空。这需要每一个公民、企业和社会组织的参与进来。譬如，笔者近日就从网络新闻上得知震惊全国的宁夏中卫市的造纸厂将大量造纸污水排向腾格里沙漠的污染事件，在经由媒体报道引发全国人民热议之后，当地的相关政府和企业的负责人共计24名分别受到国法和党纪的处分，虽然对于全国范围内的大量的触目惊心的水污染事件来说，这件事件仅是冰山一角，但是仍然让我们看到了中央政府对于环境治理的决心。
对于污水的处理就是环保工作中重要的一环，大量的生活和工业污水如果得不到妥善和标准化的净化处理， 就直接或不达标排出，必然会对环境的影响造成巨大的破坏。在污水处理环节，污水电磁流量计是一种被广泛使用的一种污水流量测量装置，对于污水处理工程来说有着特别重要的意义。污水电磁流量计可广泛用于市政给供水、钢铁、石油、化工、电力、工业、水利、水政水资源等部门的导电液体的体积流量的测量，特别适合于渠道、小型河道的流量测量以及环保处理方面的污水计量。其在行业中的应用非常广泛。西源仪表科技有限公司是一家专业生产污水电磁流量计的企业，在长期的为污水处理客户提供产品和服务的过程中，对于污水电磁流量计的正确的使用与维护有着独特的理解，那么日常要如何保证其污水电磁流量计的性能呢？下面就让我们一起来进行简单的了解一下吧。
电磁流量计污水测量
在实际的测量过程中，我们知道污水的测量虽然也是流体测量，但是与其他的流体介质的测量仍然有所不同，具体说来，我们要求的污水测量仪表必须具有以下的特点：传感器结构简单，无节流装置，不堵塞，适合各种含有固体颗粒、纤维、悬浮物的液体测量。因为考虑到污水液体的成份的复杂性，污水电磁流量计的接液材质必须能够有多种选择，能用于各种腐蚀性液体测量。对于污水流量计的安装方式则基本与一般的流量计安装要求相似，可水平、垂直、倾斜方式安装，但是必须要能够做到满管测量，要保证测量管内充满液体和没气泡，因为含有气泡的液体产生的测量噪声会严重影响测量的数据的准确。日常使用过程中要保证污水电磁流量计的性能，就必须在日常在使用的过程中注意一些细节问题。污水电磁流量计是一种精密程度相当高的仪表，细节的问题不容忽视。电磁流量计是通过励磁线产；圈产生的磁场工作的，所以我们首先要注意避免会影响电磁信号也就是有铁磁性的物体的一些强电的磁场的设备，这样才不会影响到整个传感器的正常的应用，特别是影响到整个工作磁场和流量的信号。要知道如果周围的磁场过强的话，那么流量计的整个性能也就会受到影响。
其次，日常在使用污水电磁流量计的时候也要注意一个原则，那就是要尽量将其安装在一些比较通风的地方，但是要特别注意千万不要日晒雨淋的，否则非常容易引起其不能正常的使用，而影响到其正常的使用性能，所以日常在操作的时候一定要注意了，要尽量让整个污水流量计有一个充裕的空间，这样才能更有利于检测和日常的维修，对于提高整个流量计的使用率可以说也都是会有很大的帮助的。
电磁流量计作为一种依靠电磁作用原理工作的流量仪表，在使用的过程中会受到外部的各种干扰，用户在安装过程中要特别注意避免因为外部的不良测量环境对于仪表造成的影响，本文就是针对于电磁流量计在使用过程中受到的主要的干扰类型做一个简单的描述。
目前在工业生产中普遍使用的电磁流量计，一般都采用50Hz电源提供直接供电，后输出一个和流量成正比的电流信号(0-10mA或4-2OmA)。电磁流量变送器产生的流量信号为mV级交流信号，通常设定流体平均速度为1 m/s, 流量信号为1mV或0.5mV。实际测量中取得的电级信号除流量信号外还混杂着同相、正交和共模等干扰信号，特别是交流励磁时干扰电压的幅值较高，可达数十mV或更大，势必严重影响测量。因此，抑制和消除干扰历来是电磁流量的关键。
1.正交干扰信号及抑制产生的原因及影响
所谓正交干扰信号是指其相位和被侧流量信号相差90度，且不随流量变化，造成这种干扰信号主要有两个原因。一是在电极引线、放在输人阻抗和被测介质构成的输人回路中，由于交变电磁场的作用，产生一个附加的感应电势，该电势和流体的平均流速无关，并且和流量信号电势相位成90度。由式中可知感应电势E和正弦磁场B是同相位的，而由于正弦交变磁场与输人回路交链产生的附加干扰电势en为:
电磁流量计计算公式
除上述原因外，产生正交干扰的另一个原因是交变磁通在被测导电流体中产生涡流。如果磁场在电极两侧产生的涡流不对称，那么两电极之间也会产生附加的正交干扰电势差。消除正交干扰的方法很多，目前主要采用的方法，一个是利用信号引出线路自动补偿，另一个是在主放级中对于90度干扰信号进行深度负反馈，而后采用相敏电路，使正交干扰大大削弱.通常是同时采取这两种措施。
关于信号引线自动消除的方法如图4-28所示。图中电极A引出两根线和电位器R、串接。电极B的引线通过下一环节前置放大级的输人电阻(即为电极引出信号的负载电阻RL) RL和电位器的滑动触点相连，这就构成两个与磁力线垂直的回路。调节滑动触点的位置，使两回路中电流相等，则在两电极间的流体中，无正交感应电流流过，这样就可大部分消除正交干扰。
电磁流量计转换器结构图
其余引人的正交干扰经过主放大器后，经过对90度干扰信号的相敏整流，驱动由旁热式热敏电阻组成的交流不平衡电桥，再将不平衡输出引至主放大器的输人端构成负反馈，从而就可有效地抑制残余的90度干扰信号。
2.同相干扰信号及抑制产生的原因及影响
同相干扰是指两个电极分别对地有一幅值和相位相同的干扰信号，产生同相干扰的原因主要有两个。
一是由于激磁绕组和电极之间的静电感应引起的同相干扰，如图4-29所示，在激磁绕组和电极A, B之间存在绝缘电阻RM和分布电容Cf，激磁电压通过RM和Cf及两电极之间的内阻，对地产生同相的干扰电势。
电磁流量计电极结构
二是由地电流引起的同相干扰电势。如果在流计附近存在大功率的电器设备，特别是因绝缘不好而发生漏电时，地电流将使不同接地点电位不同，如图4-30所示，检测器电极和被测介质相接触，而转换器是接地的。由于被测介质和转换器的接地点不同，这样一来由地电流造成的两不同接地点的电位差被引人转换器，构成干扰电势。
电磁流量计传感器
为了消除干扰对于电磁流量计的影响，对于静电效应，应采取严格的屏蔽措施，使分布电容大大减小，同时降低激磁电压。对于地电流造成的干扰，应尽量远离大电功率电器设备，使转换器、被测介质、管道一点接地，也可采取转换器“浮空”措施。转换器的前置放大级采用差分输人电路。
3.电源电压与频率波动影响补偿电源电压的波动将使磁场强度发生变化，这将直接影响流量信号E的数值。
电源频率的变化引起铁损和激磁线圈感抗的波动，因而也将造成流量信号E的波动。为了补偿上述参数波动造成的测量误差，转换器中应用霍尔元件构成的乘法器进行深度负反馈，使输出电流直接和流量成正比，而与电源的波动无关。
由以上可知，采用低频方波励磁不仅各种干扰的电压幅值大大下降，而且抑制方式也大为简化。