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調整電磁流量計阻尼時(shí)間和功能在氣泡噪聲上的應用 |
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| 調整電磁流量計阻尼時(shí)間和功能在氣泡噪聲上的應用 |
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電磁流量計測量原理是法拉第電磁感應定律測量封閉管道中的導電液體和漿液的體積流量，包括酸、堿、鹽等強腐蝕性的液體。電磁流量計在鋼鐵行業(yè)冷卻水測量中出現的誤報警大多是由氣泡擦過(guò)電極，形成短暫時(shí)間的感應信號為零，這是一種氣穴現象，我們稱(chēng)這種故障為氣泡噪聲。下面介紹一下氣泡噪聲問(wèn)題的避免和解決方法。
首先，應從安裝上滿(mǎn)足電磁流量計上游直管段長(cháng)度要求，規范儀表的安裝，選擇遠離熱源的安裝場(chǎng)所，合理使用管道流速，選用光潔度高的PFA氟塑料襯里和高純氧化鋁工業(yè)陶瓷導管。這些措施將有助于防止或減小旋渦和氣體分離的發(fā)生。也就是說(shuō)，改進(jìn)傳感器制造工藝、改善使用儀表環(huán)境條件和安裝條件、采用儀表上游加裝排氣閥等措施，有可能避免問(wèn)題的發(fā)生。
其次，合理地設置電磁流量計阻尼時(shí)間和功能，也可以解決出現氣泡噪聲測量的誤報警。阻尼時(shí)間的選擇是根據流量信號中發(fā)生氣泡噪聲的脈沖寬度來(lái)選取。一般應取阻尼時(shí)間為氣泡噪聲脈沖寬度的3~5倍。如氣泡噪聲脈沖寬度是10s，阻尼時(shí)間應取30~50s。具體選擇應根據要求的控制精度，3倍脈沖寬度控制誤差在5%，5倍脈沖寬度控制精度高于1%。
加大儀表阻尼時(shí)間能有效地解決這種脈沖型氣泡噪聲的影響，同時(shí)也帶來(lái)了反應遲鈍的缺點(diǎn)，即當真正流量波動(dòng)時(shí)，儀表反應很慢。這對要求靈敏控制的冷卻水系統無(wú)疑是個(gè)難題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，智能化電磁流量計可以使用軟件邏輯判斷即粗大誤差處理的方法。在出現這種故障時(shí)，通過(guò)調整流量的不敏感時(shí)間和變化幅度限制這兩個(gè)條件來(lái)判斷是流量的變動(dòng)，還是氣泡擦過(guò)電極。如果不是氣泡擦過(guò)電極的噪聲，CPU按正常采樣、運算和數字濾波；如果判定產(chǎn)生的是氣泡噪聲，切除測量值，維持前面的流量測量值。這樣，正常流量測量期間阻尼時(shí)間仍然為3~6s。只有在有氣泡噪聲時(shí)，根據脈沖寬度設置的長(cháng)短將不敏感時(shí)間加長(cháng)，系統控制的時(shí)間也會(huì )加長(cháng)。
當我們合理選擇具有粗大誤差抑制功能電磁流量轉換器的變化率限制值和不敏感時(shí)間值時(shí)，轉換器不僅能夠抑制氣泡噪聲引起的誤報警，而且在正常工作時(shí)儀表的反應速度仍然能夠保持所設置的阻尼時(shí)間值。
電磁流量計氣泡噪聲的研究，應該是用氣泡對電磁流量傳感器電極進(jìn)行模擬試驗，但目前尚未有這種條件。因此，我們只用電磁流量信號發(fā)生器信號的切換，進(jìn)行氣泡噪聲的模擬。適當地選取阻尼時(shí)間和智能型電磁流量計處理氣泡噪聲故障的方法，對觀(guān)察流量計顯示與輸出信號變化，判斷處理氣泡噪聲的效果明顯。切換智能電磁流量計標準信號源的開(kāi)關(guān)，快速設置流速和零點(diǎn)，按需要保持信號為零的時(shí)間，模擬氣泡噪聲的發(fā)生和存在。改變儀表阻尼時(shí)間并設置不同的變化率限制值及不敏感時(shí)間值，測試儀表輸出的變化。結果表明，加大阻尼時(shí)間和智能化氣泡噪聲處理都能達到輸出不發(fā)生大的變化，后者更有利于正常測量期間測量反應速度的提高。
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