關(guān)于渦街流量計(jì)的抗干擾措施問(wèn)題,相信是很多小伙伴感興趣的問(wèn)題之一,下面給大家淺析一下,供大家參考,希望對(duì)大家的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。
1在許多流量檢測(cè)解決方案中,渦街流量計(jì)由于測(cè)量精度高,壓力損失小,安裝簡(jiǎn)便,不受被測(cè)介質(zhì)的物理特性,信號(hào)易于傳輸?shù)忍匦缘挠绊?,?yīng)用技術(shù)越來(lái)越多完美,特別是在大管徑和水,油等液體介質(zhì)流量測(cè)量應(yīng)用中更為廣泛。
渦街流量計(jì)在流體動(dòng)力學(xué)方面基于Karman渦街原理。在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),流體的速度或體積流量與渦旋頻率成比例,并且與流體的物理特性(壓力,溫度,密度等)無(wú)關(guān),即:
Q = k
其中:Q是體積流量; K是儀器常數(shù); F是渦旋頻率。
根據(jù)上述測(cè)量原理,渦街流量計(jì)的一個(gè)特點(diǎn)是易受電磁和機(jī)械振動(dòng)的干擾,在某些場(chǎng)合限制了渦街流量計(jì)的正常使用,這也是渦街流量計(jì)的工作條件。解決抗干擾問(wèn)題是擴(kuò)大量程下限和改進(jìn)渦街流量計(jì)的有效途徑。
2工作條件
渦街流量計(jì)的電阻流體利用壓電晶體檢測(cè)渦旋頻率,并通過(guò)交流電放大并觸發(fā)壓電信號(hào),將渦旋頻率轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)。發(fā)送到輔助儀器的脈沖信號(hào)將轉(zhuǎn)換為顯示測(cè)得的流速。其中,交流放大器的放大倍數(shù)K和觸發(fā)器的閾值電壓可以調(diào)節(jié),如圖1所示。
在圖1中,信號(hào)電壓為E,干擾信號(hào)在輸入端轉(zhuǎn)換為V,閾值電壓U在輸入端轉(zhuǎn)換為U,交流放大系數(shù)為K。由于u = UK,因此調(diào)整K或你有同樣的效果。為了確保閾值電壓可以防止干擾信號(hào)并且觸發(fā)器可以輸出有效信號(hào),干擾信號(hào)V必須小于閾值電壓U,而有效信號(hào)電壓E大于閾值電壓U,即,渦街流量計(jì)的工作條件如下:
E> u> V
干擾信號(hào)V的大小決定了渦街流量計(jì)的下限范圍。因此,擴(kuò)展渦街流量計(jì)的較低范圍必須從減小干擾信號(hào)開(kāi)始。調(diào)節(jié)交流放大系數(shù)K只能增強(qiáng)輸出信號(hào),并且不能擴(kuò)展較低的范圍。
3.抗干擾措施
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(wèn)題成為改進(jìn)渦街流量計(jì)的關(guān)鍵。渦街流量計(jì)通常采用金屬外殼,可以防止電場(chǎng)和射頻干擾。可以通過(guò)在內(nèi)部電路設(shè)計(jì)中優(yōu)化非磁性組件和合理印刷電路板的布線(xiàn)來(lái)解決磁場(chǎng)干擾。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和制造工藝的完善,這不是問(wèn)題。因此,抗電磁干擾主要是抗接地電流干擾。
渦街流量計(jì)的壓電晶體安裝在電阻流體結(jié)構(gòu)上,并且壓電晶體的一端與外殼相連,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)被發(fā)送到次級(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。壓電晶體的接地線(xiàn)和二次儀器的接地線(xiàn)之間極有可能形成步進(jìn)電壓,從而形成電流。當(dāng)該電流流過(guò)信號(hào)放大器的接地線(xiàn)時(shí),將出現(xiàn)電壓降。該電壓降和有效信號(hào)疊加在一起,不能分開(kāi),這是對(duì)地電流的干擾。
解決接地電流干擾的方法是減少或消除接地電流,最徹底的方法是將直流電源與輔助儀器隔離。直流電源由變壓器隔離,然后整流為渦街流量計(jì)的直流電源,因此,次級(jí)儀器的接地線(xiàn)和壓電晶體的接地線(xiàn)之間沒(méi)有電連接。同時(shí),有效的測(cè)量信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)放大后成為脈沖信號(hào),通過(guò)脈沖變壓器輸出到次級(jí)儀器,從根本上消除了接地電流的影響。這是一種非常有效的抗干擾措施。然而,變壓器隔離的成本較高,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,限流和抗干擾措施可以有效減少對(duì)接地電流的干擾。
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