煉油化工裝置測量儀表干擾的具體表現(xiàn)形式與應(yīng)對(duì)措施

摘 要：煉油化工生產(chǎn)在電子計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的幫助下逐步實(shí)現(xiàn)了智能化控制與管理，而作為終端設(shè)備的測量儀表在控制系統(tǒng)中所起到的作用是十分重要的，其采集的數(shù)據(jù)是控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控的重要依據(jù)，而外部干擾對(duì)其的影響不容忽視。文章從干擾的因素開始分析，提出針對(duì)性的措施以控制干擾的負(fù)面影響。

關(guān)鍵詞：測量儀表；干擾；干擾源；控制

在煉油化工產(chǎn)業(yè)中，化工儀表是重要的檢測設(shè)備，是關(guān)乎系統(tǒng)運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，但是隨著化工儀表的電子化程度越來越高，其對(duì)外部干擾愈發(fā)敏感，而在外部干擾的影響下測量儀表一旦失效就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)失準(zhǔn)，由此造成的后果是不能忽視的。在生產(chǎn)中應(yīng)對(duì)此類干擾采取必要的控制措施，以保證煉油化工的生產(chǎn)正常進(jìn)行。從總體看，化工裝置測量儀表遇到的干擾種類較多，主要是因?yàn)樵谧詣?dòng)化生產(chǎn)的過程中，電子設(shè)備會(huì)形成多種干擾源，導(dǎo)致儀表受到的干擾不是單一的，而是復(fù)雜多元的。通常在分類中將干擾劃分為橫向與縱向兩種，橫向干擾產(chǎn)生的是電壓能夠疊加的信號(hào)，影響儀表工作的穩(wěn)定性，橫向干擾電壓通常在毫伏級(jí)別，而縱向干擾往往會(huì)變成橫向干擾才能對(duì)儀表產(chǎn)生直接的影響。所以在控制中應(yīng)對(duì)儀表干擾進(jìn)行分類，才能獲得更好的控制效果。

1 煉油化工測量儀表的干擾源分析

外部干擾通常就是指各種電信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)發(fā)生串入或者疊加等情況，進(jìn)而影響系統(tǒng)的測量準(zhǔn)確性的情況。在煉油化工的現(xiàn)場會(huì)出現(xiàn)多種干擾，而采用半導(dǎo)體與集成電路等設(shè)備也增加了此類干擾的幾率，這些設(shè)備的主機(jī)對(duì)電氣噪音十分敏感，如果測量是在線進(jìn)行，即設(shè)備距離測量點(diǎn)距離增加，則干擾的影響也會(huì)相應(yīng)增加。通信的通道導(dǎo)線會(huì)在沿途受到電磁干擾，使得原有的信號(hào)出現(xiàn)畸變，進(jìn)而影響設(shè)備的度數(shù)，甚至?xí)霈F(xiàn)不能使用的程度。所以要控制干擾就要按照其源頭來分類，按照前面分析的思路劃分為：

1.1 橫向干擾源

1.1.1 交變電磁干擾：在煉油化工生產(chǎn)中，電子儀表的周圍會(huì)存在變壓器、強(qiáng)電網(wǎng)絡(luò)、交流電動(dòng)機(jī)等設(shè)備，設(shè)備在工作中會(huì)出現(xiàn)交變磁場，從而與自動(dòng)化儀表的導(dǎo)線呈現(xiàn)切割，則會(huì)出現(xiàn)一種交變電勢，成為影響儀表的干擾源。

1.1.2 高壓電磁干擾源：在測量儀表的周圍還會(huì)存在一些高壓設(shè)備，這樣的設(shè)備會(huì)產(chǎn)生電容形式的干擾，從而影響系統(tǒng)電壓的波動(dòng)，進(jìn)而出現(xiàn)干擾。

1.1.3 高頻干擾源：在電路中如果出現(xiàn)電容或者電感器件，在開閉的過程中會(huì)出現(xiàn)電火花，形成瞬間的高頻電流干擾源，對(duì)其相關(guān)聯(lián)的電路產(chǎn)生干擾。但是煉油化工中所采用的儀表多為低頻段設(shè)備，所以此類干擾較弱。

1.2 縱向干擾源

1.2.1 接地系統(tǒng)干擾：在大地中通過的電流就為地電流。煉油化工的設(shè)備在運(yùn)行中會(huì)造成一定的絕緣損壞，從而造成一種對(duì)地的直接漏電，所以就會(huì)產(chǎn)生大地性放電，這樣的情況就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備與大地之間的電位差，此時(shí)因?yàn)闇y量儀表在接地點(diǎn)的選取上是不一致的，所以就會(huì)在儀表之間形成參數(shù)電勢差而影響檢測的結(jié)果。

1.2.2 系統(tǒng)漏電干擾：在煉油化工的生產(chǎn)中，許多儀表會(huì)共同工作而完成測量，信號(hào)也將在設(shè)備間傳遞，如果在材料老化的情況下，其性能會(huì)出現(xiàn)降低的情況，從而會(huì)出現(xiàn)漏電而影響信號(hào)的傳遞，如果是電熱爐、電解槽這些電控系統(tǒng)，漏電會(huì)造成帶電體對(duì)儀表產(chǎn)生直接影響，形成干擾。對(duì)于現(xiàn)場使用額定220V的儀表和設(shè)備，一旦出現(xiàn)信號(hào)線與電源之間的短路則會(huì)造成重大事故。

2 對(duì)干擾的抑制措施

在抑制干擾的過程中必須對(duì)三個(gè)條件進(jìn)行明確，首先，應(yīng)明確的是干擾所產(chǎn)生的原因，即干擾源并了解其干擾的機(jī)理；其次，應(yīng)明確干擾信號(hào)對(duì)那些設(shè)備會(huì)造成的直接影響；最后，干擾源連接入電路的耦合通道是什么，這樣才能按照干擾的情況來解決問題，一方面清楚干擾的源頭，提高接收電路的性能，以及相關(guān)的耦合方式，從而達(dá)到提高系統(tǒng)通訊效果的目標(biāo)，針對(duì)這樣的原則，在煉油化工系統(tǒng)中可以采用以下措施對(duì)干擾進(jìn)行控制：

2.1 控制原則

消除干擾源或者抑制其作用，如對(duì)電力線路與信號(hào)線路進(jìn)行隔離，或者加大距離；破壞干擾的耦合途徑，對(duì)于電路中干擾源的入侵從儀表的防護(hù)措施上做工作，如利用隔離變壓器、光電耦合器等，切斷干擾入侵的途徑，對(duì)于磁場干擾等，可以利用屏蔽的措施來起到保護(hù)作用；最后，削弱接收電路的敏感性，使其相對(duì)與干擾產(chǎn)生“遲鈍”，如接入高輸入阻抗的電路比低輸入阻抗的電容容易受到干擾，模擬電路比數(shù)字電路的抗干擾能力差等。

對(duì)于安裝而言，抑制干擾源對(duì)其他網(wǎng)絡(luò)的干擾是一種較為有效的控制措施，但是煉油化工企業(yè)的運(yùn)行環(huán)境有限，所以不能進(jìn)行全面的控制與屏蔽，所以這就需要對(duì)干擾的弱信號(hào)和電路、電子控制裝置等采取保護(hù)，以此增加抗干擾的能力。

2.2 干擾抑制技術(shù)

2.2.1 物理性措施：即增加電子控制裝置與信號(hào)導(dǎo)線、干擾源、動(dòng)力線路之間的距離，由此降低噪聲對(duì)線路的影響程度，因?yàn)樵O(shè)備安裝位置、布置線路等因素，此類措施應(yīng)酌情采用。弱信號(hào)導(dǎo)線應(yīng)避免和強(qiáng)信號(hào)導(dǎo)線進(jìn)行平行布置，尤其應(yīng)避免其敷設(shè)在統(tǒng)一管線內(nèi)，甚至利用同一根線纜。同一個(gè)信號(hào)電路的兩根導(dǎo)線，應(yīng)敷設(shè)在同一個(gè)電纜內(nèi)。弱信號(hào)電路與強(qiáng)電線路不能共用一個(gè)接地線；弱信號(hào)電路系統(tǒng)的共用地線應(yīng)與同一個(gè)測量電路的另一根導(dǎo)線共同鋪設(shè)，不能使用大地作為信號(hào)傳輸?shù)膶?dǎo)體。

對(duì)于各種不同性能的元件和導(dǎo)線，在安裝時(shí)應(yīng)按照不同的電平需要和功率大小、抗干擾能力等進(jìn)行區(qū)分，并合理規(guī)劃。同一類的元件和導(dǎo)線應(yīng)集中，各自使用專用的端子接口、端子排等，盡量與其他類別的元件和導(dǎo)線保持距離，實(shí)現(xiàn)物理隔離的效果。

2.2.2 保持電路平衡：在電路設(shè)置上利用平衡關(guān)系，讓兩根相同的信號(hào)電路具有相同的干擾電壓，可以使得干擾電壓在這樣的設(shè)置中形成自行抵銷。用這樣的方法可以有效控制外電路的電磁干擾。雙絞線是平衡電路的重要形式，就是因?yàn)殡p絞線本身就是一個(gè)平衡結(jié)構(gòu)。

2.2.3 屏蔽措施：屏蔽簡單地理解就是利用金屬將電力線和磁力線等限定在某一個(gè)范圍內(nèi)，或者阻止電力線與磁力線進(jìn)入到某個(gè)范圍內(nèi)而產(chǎn)生干擾。將外界干擾與測量裝置分離開來，從而保證其不受影響。

2.2.4 合理接地：接地的措施是保證電位相同。地電位較為復(fù)雜，大地本身的電位就存在差異，即使針對(duì)同一個(gè)電子設(shè)備或者測量儀表的線路，接地排或者具體接地走線，因?yàn)楦鞣N接地電流是相通的，也會(huì)在接地系統(tǒng)上出現(xiàn)電位不一致的情況，進(jìn)而產(chǎn)生干擾，所以應(yīng)保證測量儀表一點(diǎn)接地。

2.2.5 浮接措施：所謂的浮接也可以說是浮置或者浮空等，就是將儀器的信號(hào)放大器的公共線路不接外殼，也不接地的抗干擾措施。如在應(yīng)用中某些電子設(shè)備或者控制裝置、儀表等機(jī)柜與電氣接地網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，采用的是外殼與底座絕緣的形式，這就是一種浮接。

3 結(jié)束語

在煉油化工廠中設(shè)備的智能化愈發(fā)完善，所以多數(shù)測量儀表已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電子智能化，但是因?yàn)橥獠凯h(huán)境較為復(fù)雜，所以就容易遭到噪聲的影響而導(dǎo)致測量失準(zhǔn)。因此在選擇抗干擾措施時(shí)應(yīng)了解干擾源并采取針對(duì)性措施，才能保證有效，如屏蔽、隔離、接地等都需要針對(duì)性采用，即利用儀表的位置與工作環(huán)境特征來配合使用，才能讓干擾降至最低，從而提高測量準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1]拜建勛.化工儀表及自動(dòng)化研究現(xiàn)狀及問題[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2012（7）.

[2]王鵬.關(guān)于化工儀表故障處理的探討[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2012（2）.