BURKERT流量计抗干扰措施
BURKERT流量计的干扰信号主要有电磁干扰和机械振动干扰两种 ,如何解决这两种抗干扰问题就成为改进涡街流量计的关键。
BURKERT流量计通常采用金属外壳 ,外壳的屏蔽效应可以防止电场和射频干扰 ;对于磁场的干扰 , 可以在内部电路设计中通过*非磁性元件 、印刷电路板合理布线等办法解决 ,随着电子技术的发展和制造工艺的完善也不成问题 。因此抗电磁干扰主要是抗地线电流干扰 。
涡街流量计的压电晶体装在阻流体结构上, 压电晶体的一端接外壳 ,故信号前置放大器必然接地 。涡街流量计的输出信号送到二次仪表, 而信号放大所需的直流电源又由二次仪表提供。压电晶体的地线与二次仪表的地线之间极可能存在跨步电压形成电流 。这个电流在信号放大器的地线中流过就会有压降 , 这个压降与有效信号迭加在一起, 无法分离 , 就是地线电流干扰 。
BURKERT流量计地线电流干扰的解决措施是减小或消除了地线电流, 的办法是把二次仪表来的直流电源隔离。即将直流电源经变压器隔离后再整流成直流供给涡街流量计 ,使二次仪表的地线与压电晶体的地线之间无任何电气连接。同时有效测量信号经前置放大后变成脉冲信号 , 经脉冲变压器输至二次仪表 , 根本上消除地线电流的影响 ,是一种极其有效的抗干扰措施 。然而变压器隔离的办法成本相对较高, 体积又大, 制造工艺上不容易实现, 大大降低了实用性 。光隔离限流抗干扰措施 , 能有效减小地线电流的干扰 。原理如图 2 所示 。
BURKERT流量计的接地点 , b 是二次仪表的接地点 。在地线回路中接入电阻 r ,于是 a 、b 两点间的地线电流被电阻r 限制 , a 、b 两点间的电压降在电阻r两端。电阻 r 两端的电压降反映到电源正线上则被三端稳压器R 阻挡, 前置放大器地线回路的电阻比电阻 r 小很多 ,由于电阻 r 的分压作用,涡街流量计的前置放大级器地线中只有很小的地线电流。压电晶体的有效信号经放大后, 由光隔离器件隔离输出, 采用这种办法地线电流的干扰至少可以降低一个数量级。
BURKERT流量计中信号电压为 E 、干扰信号折算到输入端为V、门限电压 U 折算到输入端为 u 、交流放大倍数为K .因 u =UK ,故调整 K 或者U 的效果是相同的 。为了使门限电压能阻止干扰信号以保证触发器能输出有效信号 ,必须使干扰信号 V 小于门限电压u , 而有效信号电压 E 大于门限电压 u ,即涡街流量计的工作条件是 :
BURKERT流量计干扰信号 V 的大小决定涡街流量计的量程下限 。因此扩展涡街流量计的量程下限必须从降低干扰信号 V 入手 。调整交流放大倍数 K 只能对输出信号加强, 而量程下限并不能得到扩展。
