渦街流量計(jì)主要用于大型,中型和小型管道的給排水,工業(yè)循環(huán),污水處理,石油和化學(xué)試劑,以及壓縮空氣,飽和和過熱蒸汽,天然氣和各種介質(zhì)的流量測量。在實(shí)際應(yīng)用中,它經(jīng)常受到外部信號(hào)的干擾,從而影響流量計(jì)的正常測量。渦街流量計(jì)的干擾信號(hào)主要包括電磁干擾和機(jī)械振動(dòng)干擾。如何解決這兩種抗干擾問題,是提高渦街流量計(jì)測量效果的關(guān)鍵。
目前市場上的渦街流量計(jì)經(jīng)常使用金屬外殼,外殼的屏蔽作用可以防止電場和射頻干擾,對(duì)于磁場的干擾,可以在內(nèi)部通過優(yōu)化磁性元件來進(jìn)行電路設(shè)計(jì),PCB布線的合理解決方案隨著電子技術(shù)的發(fā)展和制造工藝的改進(jìn),這已經(jīng)不是問題。因此,抗電磁干擾主要是抗接地電流干擾。
渦街流量計(jì)的壓電晶體安裝在阻力流體的結(jié)構(gòu)上。壓電晶體的一端連接到外殼,因此信號(hào)前置放大器必須接地。渦街流量計(jì)的輸出信號(hào)被傳輸?shù)酱渭?jí)流量計(jì),信號(hào)放大所需的直流電由次級(jí)流量計(jì)提供。在壓電晶體的接地線和次級(jí)儀器的接地線之間很可能存在階躍電壓形成電流。當(dāng)該電流流經(jīng)信號(hào)放大器的接地線時(shí),將出現(xiàn)電壓降。該電壓降與有效信號(hào)疊加,無法分離,這是接地電流干擾。
解決接地電流干擾的方法是減少或消除接地電流。最徹底的解決方案是將直流電源與輔助儀表(例如流量計(jì))隔離。直流電源由變壓器隔離,然后整流成直流電源渦街流量計(jì),因此,次級(jí)儀器的接地線和壓電晶體的接地線之間沒有電連接。同時(shí),有效的測量信號(hào)經(jīng)過預(yù)放大后轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào),并通過脈沖變壓器輸出到二次儀表。從根本上消除接地電流的影響是一種非常有效的抗干擾措施。但是,隔離變壓器的成本較高,體積較大,制造工藝不易實(shí)現(xiàn),大大降低了實(shí)用性。光電隔離限流抗干擾措施可以有效減少對(duì)地電流的干擾。
機(jī)械振動(dòng)對(duì)渦街流量計(jì)的干擾較為普遍,應(yīng)從渦街流量計(jì)的基本原理采取應(yīng)對(duì)措施,以抵抗機(jī)械振動(dòng)的干擾。壓電晶體渦街流量計(jì)的敏感元件,封裝在鈍體中的渦旋體中發(fā)生在體內(nèi),或者當(dāng)流體流過流體的阻力時(shí),流體的兩端交替產(chǎn)生螺旋狀的螺旋,脈動(dòng)壓力的波動(dòng)作用于壓電體上晶體,使其產(chǎn)生或測量流量和渦旋頻率對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào),經(jīng)過放大后,觸發(fā)信號(hào)處理成脈沖信號(hào)輸出。同時(shí),管道的機(jī)械振動(dòng)也會(huì)在壓電晶體上發(fā)生ACTS,以產(chǎn)生與振動(dòng)頻率相對(duì)應(yīng)的信號(hào),該信號(hào)不能與有效的流量測量信號(hào)分開。僅當(dāng)有效信號(hào)的幅度超過干擾信號(hào)的幅度時(shí),才可以從閾值中取出有效信號(hào)。機(jī)械振動(dòng)的干擾信號(hào)的最大振幅成為被測流量的信號(hào)振幅的下限,即范圍的下限。
為了使渦街流量計(jì)盡可能地測量低流量和低流量,必須提高信號(hào)噪聲比(SNR),即,應(yīng)盡可能增加有效流量信號(hào)的幅度。機(jī)械振動(dòng)干擾信號(hào)的幅度應(yīng)減小。通過改善封閉液的結(jié)構(gòu)和形狀,傳感器可以更好地接收渦旋的脈動(dòng)壓力并增加有效信號(hào)的幅度。但是,一種更有效的方法是在渦流發(fā)生器的兩側(cè)封裝兩個(gè)相應(yīng)的壓電晶體,即使用差分壓電傳感器和差分放大器電路。由于機(jī)械振動(dòng)在兩個(gè)壓電晶體上施加相同的力,并且在封閉液的兩側(cè)交替產(chǎn)生液渦。在差分放大之后,兩個(gè)壓電晶體的相同的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)彼此抵消并彼此切割,并且兩個(gè)壓電晶體的相反的流動(dòng)信號(hào)相加并增強(qiáng)。因此,大大減少了機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的干擾。
技承儀表(上海)有限公司的渦街流量計(jì)采用先進(jìn)的差分技術(shù)和隔離,屏蔽,濾波等措施,克服了同類產(chǎn)品抗震性差,信號(hào)數(shù)據(jù)混亂等小問題,采用了獨(dú)特的傳感器封裝技術(shù)和保護(hù)措施,確保產(chǎn)品的可靠性。