智能旋進流量計的干擾與防護

摘 要：本文重點介紹了智能旋進流量計在使用過程中出現的各種干擾因素及防護措施，特別是電磁干擾部分，只有在使用中注意這些問題并采取適當的辦法解決，就能較好的保證流量計的計量準確性。

關鍵詞：電測儀表；干擾；防護；電磁屏蔽；電渦流；

中圖分類號：TH814. 07 文獻標識碼：B 文章編號：1674-3520（2014）-04-00237-02

智能旋進流量計是一種廣泛應用于石油、化工、電力、冶金等用于氣體計量的計量器具，主要組成部分是流量、溫度、壓力三組傳感器和一個完全由電子元件組成的流量積算儀。它集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進行溫度、壓力、壓縮引子等自動補償的一種檢測儀表。主要采用壓電傳感器和電路處理來進行計量。該類型檢測儀表在工作過程中，常會出現某些不正常的現象。如壓力示值突然增大或降低、流量不規則變化、所有示值不規則跳動等等，產生這些現象的愿因，可能是儀表本身電路結構、器件質量、制造工藝等存在問題，也可能受儀表外部的工作環境如環境溫度變化、其他電氣設備、機械干擾等的影響。這說明，對于智能旋進流量計這種電測裝置永遠存在著影響其工作的各種外部和內部因素，在檢測儀表中，我們將這些來自內部和外部的影響儀表和裝置正常工作的各種因素總稱為“干擾”。為了消除或減弱各種干擾對旋進旋渦智能流量計的影響，我們采取了必要的技術措施，進行防護。

一、機械的干擾及防護

機械干擾是指由于機械的振動或沖擊，使智能旋進流量計的電氣元件發生振動、變形等等。我們的智能旋進流量計80%以上是安裝在室外的，因此在使用過程中，常常會出現機械干擾或類似機械干擾，如聲波干擾、地面振動干擾、流量計前后直管段被敲擊的干擾、直接用重物碰撞流量計本身的干擾、流量計安裝不牢固出現的晃動干擾等等，這種干擾常常完全改變流量和壓力的數值，可以將真值放大4-10倍左右，完全影響計量的準確性。針對上述的種種干擾，我們采取種種措施，最大限度減少或消除干擾。在安裝過程中，牢牢固定好流量計前后并安裝表箱，使其可靠接到，不產生晃動；加強對流量計的管理，避免人為因素造成的對流量計前后直管段和流量計本身的撞擊；盡量遠離強烈振動源等等。

二、熱的干擾及防護

熱的干擾是設備和元器件在工作時產生的熱量所引起的溫度波動和環境溫度的變化等都會引起儀表和裝置的電路元件參數發生變化，或產生附加的熱電勢等，從而影響儀表或裝置的正常工作。我們目前使用的智能旋進流量計對溫度有明確的規定：環境溫度為-30℃～+60℃，介質溫度為-20℃～+80℃。在使用的過程中，由于安裝在室外，環境溫度一般可以達到保證，而且智能旋進流量計的電池電壓為3.6V，內部產生的熱不會造成干擾，但介質溫度就很難控制在規定的范圍，有些介質是經過一系列的處理后進入流量計進行計量，因此，介質的溫度有時能達到100℃以上。

針對這種情況，我們采取了種種措施，首先，積極與上游協調，盡量降低介質的溫度；其次，去除流量計的表箱或其他遮蓋物，使流量計能很好的散熱；再次，向廠家定制一種讓流量積算儀距離流量計殼體較遠的“高個子”旋進旋渦智能流量計，最大限度降低積算儀中的電子元件的溫度；最后，改造工藝流程，加長流量計上游的管線，降低進入流量計的介質的溫度。

三、電和磁的干擾及防護

電和磁可以通過電路和磁路對檢測儀表產生干擾作用，電場和磁場的變化也會在檢測儀表的有關電路中感應出電勢，從而影響檢測儀表的正常工作，而且這種干擾對于檢測儀表來說是最為普通和影響最嚴重的干擾。

智能旋進流量計中的放大器、顯示器的頻率很寬，在其工作頻率帶內的各種干擾都將起到作用。為此，其抗干擾問題十分嚴重。我們曾做了一個試驗：將一個日本建伍公司生產的手持報話機（它可在v和u段全段范圍內工作）距離流量積算儀0～10cm，可以看到積算儀中瞬時流量變化極大，范圍為0～80000NM3/H，并且溫度、壓力等示值也不穩定。同時，手機等器具發出的信號也可能對智能旋進流量計造成干擾。因此，在說明書中要求流量計安裝周圍不得有強的外磁場干擾。對于磁干擾的防護，一方面，我們盡可能避免在有強磁場干擾的地方安裝流量計，另一方面，如果安裝后流量計周圍出現強的磁場干擾，我們就必須進行電磁屏蔽，采用導電良好的金屬材料做成屏蔽層，利用高頻電磁場在屏蔽金屬內產生電渦流，由渦流產生的磁場抵消或減弱干擾磁場的影響，從而達到屏蔽的效果，為了在電磁屏蔽的基礎上起到靜電屏蔽，我們一般將屏蔽體接到。電磁屏蔽依靠渦流產生作用，因此必須用良導體如銅、鋁等做屏蔽層，考慮到高頻集附反應。高頻渦流僅流過屏蔽層的表面，因此屏蔽層的厚度只需要考慮機械強度就行。當必須在屏蔽層開孔或開槽時，應注意孔和槽的位置與方向以不影響或盡量少影響渦流的形成和渦流的途徑，以免影響屏蔽效果。

在電干擾防護方面，在對流量計前后管線進行電焊作業時，一定要將流量計和管線斷開，以免電流對流量計造成破壞。