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涡街干扰信号及其消除方法 -凯发真人平台

来源:未知     发布日期:2021-09-03   |       关注:0

   关于涡街干扰信号及其消除方法,下面给大家浅析一下,供大家参考,希望对大家的工作和学习有所帮助。涡街流量计的干扰信号主要有电磁干扰和机械振动干扰。如何解决这两类抗干扰问题成为改进涡街流量计的关键。涡街流量计通常采用金属外壳,可以防止电场和射频干扰。磁场的干扰可以通过在内部电路设计中优化非磁性元件和印刷电路板的合理布线来解决。电子技术的发展和制造工艺的完善都不是问题。因此,抗电磁干扰主要是抗地电流干扰。

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       涡街流量计的压电晶体安装在电阻流体结构上,压电晶体的一端与外壳相连,因此信号前置放大器必须接地。涡街流量计的输出信号送到二级仪表,信号放大所需的直流电源由二级仪表提供。很有可能在压电晶体的地线和二次仪表的地线之间存在步进电压形成电流。当这个电流流过信号放大器的地线时,就会出现电压降。这个压降和有效信号叠加在一起,无法分离,这就是地电流干扰。解决地电流干扰的办法是降低或消除地电流,最彻底的办法是将二次仪表(如流量积分器)与直流电源隔离。直流电源经变压器隔离后整流为直流电源供给涡街流量计,使二次仪表的地线与压电晶体的地线无电气连接。同时,有效测量信号经过前置放大后变成脉冲信号,通过脉冲变压器输出到二次仪表,从根本上消除了地电流的影响。这是一种极为有效的抗干扰措施。但变压器隔离成本较高,体积大,制造工艺不易实现,大大降低了实用性。光隔离、限流和抗干扰措施可有效降低接地电流的干扰。

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       机械振动对涡街流量计的干扰较为常见。防止机械振动干扰的措施应基于涡街流量计的基本原理。压电晶体涡街流量计的敏感元件,封装在钝体体内发生涡流,或当流体流过流体阻力时,流体阻力在两侧交替产生螺旋,螺旋的脉动压力作用于压电体晶体,使其产生或测量流量和涡流频率对应的电压信号,经放大、触发信号处理成脉冲信号输出。同时,管道的机械振动也作用于压电晶体,使其产生与振动频率对应的信号,振动干扰信号与流量测量的有效信号密不可分。只有当有效信号的幅度超过干扰信号的幅度时,才能从阈值中取出有效信号。机械振动干扰信号的最大值成为被测流量信号幅值的下限,即量程的下限。

       为了使涡街流量计尽可能地测量低流速和小流量,必须提高信噪比(snr),即尽可能增大有效流量信号的幅值和必须减小机械振动干扰信号的幅度。通过改进阻力流体的结构形状,传感器可以更好地接收涡流的脉动压力,增加有效信号幅度。但是,更有效的方法是在涡流发生器的两侧封装两个对应的压电晶体,即使用差分压电传感器和差分放大电路。由于机械振动作用在两个压电晶体上的力相同,在阻力流体两侧交替产生流体涡流,两个压电晶体的相同机械振动信号经过差分放大后相互抵消并相互减小, 两个压电晶体的反向流动信号相加后增强。从而大大降低了机械振动信号的干扰。

 

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