化工儀表的外部干擾及消除路徑

丁劉濤

摘 要：在化工企業生產中會應用大量的化工儀表設備，這些化工儀表設備在應用過程中可以保障化工企業的正常生產。為了保障企業生產質量，就要加強對化工儀表運行分析，在運行中會受到不同程度的干擾影響，分析存在的外部干擾問題，了解其存在的問題，探究合理的消除路徑與手段，可以為化工儀表的合理應用奠定基礎。基于此，文章主要對化工儀表外部干擾以及消除路徑進行了簡單的分析論述。

關鍵詞：化工儀表;外部干擾;消除策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.024

化工企業在生產運行中，化工儀表具有重要的價值與作用，化工儀表是保障化工企業穩定運行的基礎與前提。化工儀表在化工企業中應用主要就是加強對溫度濕度、壓力以及流量等實時變化數據參數進行智能化的監督與控制。隨著儀表實際的更新換代，在各種技術手段的支持之下，通過科學的方式解決化工設備存在的隱患，可以有效的排出干擾問題，為化工企業的持續發展奠定基礎。

1 化工儀表的外部干擾影響

在日常運行以及管理中，化工儀表會受到不同程度的干擾與影響，這些問題如果不解決勢必會影響化工儀表的穩定運行，嚴重的甚至會造成經濟損失問題。

在化工儀表中最為關鍵的就是消除、抑制外部干擾問題，在智能化、數字化等技術手段的支持之下，外部干擾因素會在不同程度影響儀器設備，外部干擾因素會在不同程度上影響系統電源，通過竄入、疊加等方式影響系統電源、信號線上，產生一些與信號沒有關系的電信號。在儀表運行中，會受到外部環境變換的干擾與影響。而在化工生產現場中會受到各種干擾源的影響，這些問題不僅僅會造成測量數據誤差，也會造成化工儀表損壞等問題。

2 化工儀表干擾形成原因

化工儀表在運行中會受到各種因素的不良影響，產生各種干擾問題。干擾源產生干擾信號就是通過耦合信號造成儀表系統的電磁干擾影響，而化工儀表會受到外部干擾產生橫向、縱向兩種類型，在化工生產環境中受到不同因素的影響，化工儀表會存在不同類型的干擾源，其主要表現如下：

（1）高壓磁場形成橫向干擾。在一般狀況之下電磁、電壓產生的干擾屬于橫向干擾，誘發橫向干擾主要可以分為三種狀況。

第一，突變電磁場。在化工生產中存在諸多的高壓變流器，在運行中一些功率較大以及不同類型的電動機的影響之下就會形成磁場突變等問題，這些磁場具有較強的破壞性，導致儀表出現瞬間失衡而造成的數據紊亂等問題。

第二，高壓電磁場。高壓電磁場在化工儀表周邊會存在高壓設施形成的高壓網，這些高壓網釋放出來的高壓電容會對儀表的正常運行產生不同程度的干擾與影響。

第三，高頻電磁場。這些干擾源會對儀表產生不同程度的影響，因為多數狀況均在低頻狀況之下工作，產生此種干擾主要就是因為帶電感回路以及帶電容回路在運行過程中產生活化而觸發電路。

（2）漏地造成縱向干擾。在化工生產周邊會存超大功率的電流設備，這些設備會與地表連接，而部分機器設備在運行中會出現不同程度的老化、線纜破損等問題，這些問題如果不及時解決就會出現“對地漏電”等問題，進而出現地電流。因為低電流與不同接地點中會產生不同的電流回路，這樣就會導致化工儀表受到不同程度的干擾與影響。

3 化工儀表的外部干擾消除路徑

因為不同化工儀表的干擾源不同，因此進行干擾過程中要根據實際狀況合理控制，在實踐中主要可以通過以下幾種方式合理開展：

（1）屏蔽法。通過穿越管接地的方式進行電磁場屏蔽分析，通過屏蔽電纜的方式加強對電磁場的干擾。這里的屏蔽就是通過阻斷的方式進行控制，避免電流與磁場產生關聯，進而有效的控制對化工儀器造成的干擾與影響，通過此種方式可以有效的降低干擾電壓問題。通過將導線進行鉸合處理之中將其傳入到穿線管中，可以降低15%的干擾電壓。

（2）濾波法。濾波法就是加強對干擾電流的控制，通過化工儀表輸入端中增設濾波電路的方式進行控制，通過將雜波信號攔截的方式提升二次儀表輸入電路的方式進行處理，可以有效的降低干擾與影響。同時，降低橫向干擾也可以通過原理電磁場的方式進行控制。

（3）隔離法。隔離法就是通過放大器浮空處理降低干擾的模式，將放大器外殼以及化工儀表的外殼有效隔離，避免產生接觸，通過絕緣性的生物材料隔離放大器，達到隔離的效果與目的，分開化工儀表，達到消除橫向干擾的目的。

（4）接地法。接地法就是通過對接地點數以及地線長度進行控制以及選擇的方式，在實踐中要根據實際狀況確定具體的接地方式，可以通過單點、多點等不同的接地方式進行處理，保障降低干擾額效果。合理的系統設計，可以通過接地層減少噪聲問題，保障信號的完整性，合理規避干擾問題。在電容感測應用中，因為接地層如果不存在既定的感測區域，也會產生針對電場線的端接源，因此接地層則就會產生一定程度的負面影響。例如，在設計中如果印刷電路板（PCB）通過如堆疊的方式進行設計，則就會產生邊緣效應，則會導致測量值中含有傳感器以及接地層的電容路徑數值。利用傳感器的方式與接地層連接，實現屏蔽則可以有效的減少接地寄生電容。在一般狀況之下會消除接地層產生的影響，而受到邊緣效應的影響，則測量值中會存在較小的寄生接地電容值。屏蔽尺寸要大于傳感器以及接地層的尺寸參數，則就會弱化邊緣上場線會測量值。

同時，要加強對接地層上的溫度效應的控制。將初始寄生電容偏移引入到測量值中，溫度則就是造成寄生接地層電容變化的主要因素，這屬于一種隨著時間而產生變化的偏移。出現溫度變化主要就是因為接地層膨脹以及收縮而造成的，傳感器以及接地層中插入屏蔽層則可以在一定程度上緩解寄生接地層電容產生的不良影響。

4 結束語

化工儀表就是化工自動儀表，就是在化工生產中對溫度、液位、成分以及流量等變量進行自動化監測以及控制，顯示數據參數的儀表。在一般狀況之下化工儀表可以分為電動、氣動以及智能化儀表。在智能化儀表的不斷普及之下，也廣泛的應用了PLC等技術手段，化工儀表的作用逐漸凸顯，重視化工儀表的應用與維護是現階段在生產中較為關鍵的問題，也關系到企業的安全、穩定運行。

參考文獻：

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