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如何有效避免電磁流量計(jì)在測量時(shí)產(chǎn)生的氣泡噪聲的問題

更新時(shí)間:2019-07-06   點(diǎn)擊次數(shù):988次

電磁流量計(jì)可以測量包括酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕性的液體。電磁流量計(jì)在鋼鐵行業(yè)冷卻水測量中出現(xiàn)的誤報(bào)警大多是由氣泡擦過電極,形成短暫時(shí)間的感應(yīng)信號為零,這是一種氣穴現(xiàn)象,我們稱這種故障為氣泡噪聲。下面介紹一下氣泡噪聲問題的避免和解決方法。

  首先,應(yīng)從安裝上滿足電磁流量計(jì)上游直管段長度要求,規(guī)范儀表的安裝,選擇遠(yuǎn)離熱源的安裝場所,合理使用管道流速,選用光潔度高的PFA氟塑料襯里和高純氧化鋁工業(yè)陶瓷導(dǎo)管。這些措施將有助于防止或減小旋渦和氣體分離的發(fā)生。也就是說,改進(jìn)傳感器制造工藝、改善使用儀表環(huán)境條件和安裝條件、采用儀表上游加裝排氣閥等措施,有可能避免問題的發(fā)生。

其次,合理地設(shè)置電磁流量計(jì)阻尼時(shí)間和功能,也可以解決出現(xiàn)氣泡噪聲測量的誤報(bào)警。阻尼時(shí)間的選擇是根據(jù)流量信號中發(fā)生氣泡噪聲的脈沖寬度來選取。一般應(yīng)取阻尼時(shí)間為氣泡噪聲脈沖寬度的3~5倍。如氣泡噪聲脈沖寬度是10s,阻尼時(shí)間應(yīng)取30~50s。具體選擇應(yīng)根據(jù)要求的控制精度,3倍脈沖寬度控制誤差在5%,5倍脈沖寬度控制精度高于1%。

  加大儀表阻尼時(shí)間能有效地解決這種脈沖型氣泡噪聲的影響,同時(shí)也帶來了反應(yīng)遲鈍的缺點(diǎn),即當(dāng)真正流量波動時(shí),儀表反應(yīng)很慢。這對要求靈敏控制的冷卻水系統(tǒng)無疑是個(gè)難題。為了解決這個(gè)問題,智能化電磁流量計(jì)可以使用軟件邏輯判斷即粗大誤差處理的方法。在出現(xiàn)這種故障時(shí),通過調(diào)整流量的不敏感時(shí)間和變化幅度限制這兩個(gè)條件來判斷是流量的變動,還是氣泡擦過電極。如果不是氣泡擦過電極的噪聲,CPU按正常采樣、運(yùn)算和數(shù)字濾波;如果判定產(chǎn)生的是氣泡噪聲,切除測量值,維持前面的流量測量值。這樣,正常流量測量期間阻尼時(shí)間仍然為3~6s。只有在有氣泡噪聲時(shí),根據(jù)脈沖寬度設(shè)置的長短將不敏感時(shí)間加長,系統(tǒng)控制的時(shí)間也會加長。

  當(dāng)我們合理選擇具有粗大誤差抑制功能電磁流量轉(zhuǎn)換器的變化率限制值和不敏感時(shí)間值時(shí),轉(zhuǎn)換器不僅能夠抑制氣泡噪聲引起的誤報(bào)警,而且在正常工作時(shí)儀表的反應(yīng)速度仍然能夠保持所設(shè)置的阻尼時(shí)間值。

  電磁流量計(jì)氣泡噪聲的研究,應(yīng)該是用氣泡對電磁流量傳感器電極進(jìn)行模擬試驗(yàn),但目前尚未有這種條件。因此,我們只用電磁流量信號發(fā)生器信號的切換,進(jìn)行氣泡噪聲的模擬。適當(dāng)?shù)剡x取阻尼時(shí)間和智能型電磁流量計(jì)處理氣泡噪聲故障的方法,對觀察流量計(jì)顯示與輸出信號變化,判斷處理氣泡噪聲的效果明顯。切換智能電磁流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)信號源的開關(guān),快速設(shè)置流速和零點(diǎn),按需要保持信號為零的時(shí)間,模擬氣泡噪聲的發(fā)生和存在。改變儀表阻尼時(shí)間并設(shè)置不同的變化率限制值及不敏感時(shí)間值,測試儀表輸出的變化。結(jié)果表明,加大阻尼時(shí)間和智能化氣泡噪聲處理都能達(dá)到輸出不發(fā)生大的變化,后者更有利于正常測量期間測量反應(yīng)速度的提高。

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