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[摘 要]热工计量数字显示仪表作为一种数字仪表,将其运用于工业生产中,发挥了有效的数字计量功能,极大地提高了数据计量的精准度,然而,数字显示仪表也面临复杂的干扰问题,影响其计量功能的发挥。本文分析了热工计量数字显示仪表干扰问题的产生原因与抑制策略。
[关键词]热工计量数字显示仪表 干扰问题 原因 抑制方法
中图分类号:TK31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)06-0170-01
热工计量数字显示仪表在工业生产中发挥着非常关键的功能和作用,能够支持工业生产系统的安全运转、高效运行,同时,也为工业生产提供有力的数据信息支持,然而,该仪表也容易受到干扰,必须抑制干扰技术的研究力度,全面深入地分析影响仪表运转的因素,从这些因素入手来深入分析,从而提高该系统的运行效率。
一、热工计量数字显示仪表
热工计量数字显示仪表主要发挥计量与显示数据等功能,围绕热工参数进行测量,将测量数据通过十进制进行转化,最终呈现在仪表中,为检测工作者提供参考。热工计量数字显示仪表目前被有效运用于工业生产领域,发挥了显著的测量功能。其所测量的热工参数具体涵盖:温度参数、压力参数、流量参数等。热工计量数字显示仪表具有参数数据整合功效,能够有效整合这些数据信息,发挥综合性的测量功能,在工业生产中得到了广泛而深入的运用。
二、干扰的来源
1、电磁感应
电流周围存在磁场是毋庸置疑的科学原理,这种磁场主要来自于变压器、交流电机、以及其他大功率电气设备等,处于磁场内部的电流一般在闭合电路中,其中会产生巨大的感应信号,信号源、仪表间的导线、仪器中的配线等都会发生磁耦合现象,从而会带来巨大的干扰,这种电磁感应现象引发的干扰会直接影响仪表数字的正常显示,从而带来巨大的经济损失。
2.静电感应
所谓的静电感应,主要来自于电场之间的彼此影响。彼此对应的一对导线,如果其中一根电位有所改变,另一根的电位也将随之改变,因为导线间电容发生了改变。这种干扰通常会出现在回路中,具体源自电容性耦合。
3、 电位引入的干扰
如果绝缘体绝缘性能下降,不同接地点电位会形成一定的差值,从而对数字仪表带来干扰。同时,仪表实际运用过程中,会不自觉地在输入端出现多个连接点,这必将直接影响到仪表的精准计量。
4、脉冲状电压的干扰
各种电气设备,例如:继电器、开关等在实际运行过程中会产生一定量的脉冲电压,此电压多具有一定的干扰性,不仅会对电路带来不良影响,而且会直接作用于数字电路,从而对数字显示仪表造成不良影响。
5、震动干扰
机械设备在电能支持下会高速运转,运转过程中,机械设备各个部分本身就处于震动状态,如果震动幅度较大,则将出现高强的空间磁场,同时,数字显示仪表内部的导线也同样处于运动状态,二者的同时运转必将带来感应电势,形成一定的振动干扰,此干扰作用于数字显示仪表,必将影响数据的精准显示。
三、热工计量数字显示仪表使用现状
从目前来看,热工计量数字显示仪表已经得到了深入的普及和推广,事实证明,将该仪表运用于工业生产中,有效提升了工业生产效率,创造了更为显著的生产效果。这是因为该仪表能够提升测量数据的精准度,为工业生产提供科学的数据支撑,发挥了实用性功能。
实际的工业加工制造中,必然用到液位控制系统,此系统需要经常加以维修、养护,该系统发挥着接收信息、分配任务等功能,这其中涉及到相对复杂的工作,实际运行中也可能产生一些非安全因素,从而引发多方面的困难,为了防范非安全因素,必须积极重视数据测量工作,提高数据测量的精度和效率,最佳的方法就是引入热工数字显示仪,该仪表提高了数据测量的精准度。
然而,该仪表在使用过程中也存在自身的缺陷,因为是凭借闭合阀门来控制水流量,一旦系统出现故障问题,液位系统也将遭到不良干扰,其稳定性会下降,导致仪表无法精准计量,影响日后的测量工作。而且,热工计量数字显示仪表易受到干扰,不良的干扰都将影响仪表的科学计量。
四、热工计量数字显示仪表干扰的抑制方法
干扰的抑制分为串模干扰抑制和共模干扰抑制,不同的干扰会采取各自的适应性抑制方法。
1.串模干扰的抑制
(1)屏蔽抑制。屏蔽抑制是一种抑制串模干扰的有效方法。具体操作方法为:利用金属网包裹信号线,并将绝缘层设置于金属网,以此来形成绝缘屏蔽层,并将其进行接地处理,经过这样的屏蔽处理,感应电势会急剧下降。
(2)滤波抑制。一些直流信号,通常处于相对较慢的变化中,可以将滤波器设置于仪表输入侧,从而发挥抑制滤波干扰的作用。
(3)信号线的有效处理
通过科学处理信号线,调整其同干扰源之间的距离也能有效抑制串模干擾。具体方法为:拉开导线同高强度电气设备之间的距离,并合理调节导线的走向,控制回路面积等,同时,将两条信号线进行扭合操作,确保其同干扰源之间保持相同的距离,以此能够有效缩小信号回路的伸展范围,从而控制干扰。
同时,要拉开信号线同电源线之间的距离,最好采用分开敷设的模式,对导线电流流向进行特殊处理,使其处于反方向。严禁将其同动力线进行平行敷设,而且要各自分用电缆线,以此来有效抑制干扰。
2、 共模干扰的抑制方法
所谓的共模干扰指的是显示仪表某端同大地间产生的干扰,具体应该采取以下抑制措施:
(1) 科学接地
要确保仪器仪表的外壳、信号源的外壳等处于接地状态,同时处于零电位,具体的方法为对低电平测量仪器进行绝缘处理,具体方法就是将放大器的外壳进行绝缘处理。实际的低电平测试过程中,正确的低电平测试过程中,无论是信号线还是其屏蔽层都只需要一点接地,而且要对仪表进行屏蔽处理,确保接地与屏蔽共同发挥保护作用,达到有效抑制干扰的目的。
(2) 悬浮技术
数字显示仪表实际运行过程中,通常会受到外部条件的影响与干扰,而且现阶段各个仪表生产厂家所生产的仪表,其电阻设计通常无法发挥抑制交变电流的功能,针对此问题,即使引入接地技术,也将导致一些电流被输入仪表,影响仪表的正常运转,对于此问题,可以引入悬浮技术,原理为使仪表悬空,防止其同地表以及附近的电气设备等直接碰触,以此来提高仪表内部电阻,从而有效发挥电阻对交变电流的阻碍和抑制作用,有效控制突变电流的不良干扰。
悬浮技术是一大设想,具有一定的科学性、合理性,也能够发挥对干扰的抑制作用,然而,具体的应用仍然有一段距离。
(3) 电源引入干扰的抑制
功率较低的变压器,可能出现漏电流现象,会对数字显示仪表带来一定的干扰。对此最为关键的就是想方设法排除漏电电流的干扰,可以把变压器初级绕组安装于屏蔽层中,同时对其进行接地处理,确保漏电电流流向大地,以此来防范漏电电流对测量电路、放大器等的干扰。
其中必须积极防范来自于电源变压器的干扰,具体的方法就是选择三层屏蔽结构,无论是电源变压器、供电设备,还是放大器电源都要同屏蔽层联系起来,以此来发挥屏蔽层的防干扰作用。
因为来自于电源的脉冲干扰具有较为严重的危害,可能对数字电路带来巨大的负面危害,具体的防范措施就是将高频滤波器设置于电源线中。
总结
热工计量数字显示仪表在工业生产领域发挥重要作用,为了实现其功能的有效发挥,必须加大对干扰的抑制力度,确保其计量功能的有效发挥。
参考文献
[1]吕中平,陈武卿,赵亿坤$热工计量在新疆经济建设中的作用[J].计量与测试技术,2010(12).
[2]宋新辉.热工计量器具在检定周期内失准的原因分析及对策[J].石河子科技,2005(1).
[3]谢剑琴,王志宏$试析热工计量自动检定技术的应用[J].中国新技术新产品,2013(7).
[关键词]热工计量数字显示仪表 干扰问题 原因 抑制方法
中图分类号:TK31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)06-0170-01
热工计量数字显示仪表在工业生产中发挥着非常关键的功能和作用,能够支持工业生产系统的安全运转、高效运行,同时,也为工业生产提供有力的数据信息支持,然而,该仪表也容易受到干扰,必须抑制干扰技术的研究力度,全面深入地分析影响仪表运转的因素,从这些因素入手来深入分析,从而提高该系统的运行效率。
一、热工计量数字显示仪表
热工计量数字显示仪表主要发挥计量与显示数据等功能,围绕热工参数进行测量,将测量数据通过十进制进行转化,最终呈现在仪表中,为检测工作者提供参考。热工计量数字显示仪表目前被有效运用于工业生产领域,发挥了显著的测量功能。其所测量的热工参数具体涵盖:温度参数、压力参数、流量参数等。热工计量数字显示仪表具有参数数据整合功效,能够有效整合这些数据信息,发挥综合性的测量功能,在工业生产中得到了广泛而深入的运用。
二、干扰的来源
1、电磁感应
电流周围存在磁场是毋庸置疑的科学原理,这种磁场主要来自于变压器、交流电机、以及其他大功率电气设备等,处于磁场内部的电流一般在闭合电路中,其中会产生巨大的感应信号,信号源、仪表间的导线、仪器中的配线等都会发生磁耦合现象,从而会带来巨大的干扰,这种电磁感应现象引发的干扰会直接影响仪表数字的正常显示,从而带来巨大的经济损失。
2.静电感应
所谓的静电感应,主要来自于电场之间的彼此影响。彼此对应的一对导线,如果其中一根电位有所改变,另一根的电位也将随之改变,因为导线间电容发生了改变。这种干扰通常会出现在回路中,具体源自电容性耦合。
3、 电位引入的干扰
如果绝缘体绝缘性能下降,不同接地点电位会形成一定的差值,从而对数字仪表带来干扰。同时,仪表实际运用过程中,会不自觉地在输入端出现多个连接点,这必将直接影响到仪表的精准计量。
4、脉冲状电压的干扰
各种电气设备,例如:继电器、开关等在实际运行过程中会产生一定量的脉冲电压,此电压多具有一定的干扰性,不仅会对电路带来不良影响,而且会直接作用于数字电路,从而对数字显示仪表造成不良影响。
5、震动干扰
机械设备在电能支持下会高速运转,运转过程中,机械设备各个部分本身就处于震动状态,如果震动幅度较大,则将出现高强的空间磁场,同时,数字显示仪表内部的导线也同样处于运动状态,二者的同时运转必将带来感应电势,形成一定的振动干扰,此干扰作用于数字显示仪表,必将影响数据的精准显示。
三、热工计量数字显示仪表使用现状
从目前来看,热工计量数字显示仪表已经得到了深入的普及和推广,事实证明,将该仪表运用于工业生产中,有效提升了工业生产效率,创造了更为显著的生产效果。这是因为该仪表能够提升测量数据的精准度,为工业生产提供科学的数据支撑,发挥了实用性功能。
实际的工业加工制造中,必然用到液位控制系统,此系统需要经常加以维修、养护,该系统发挥着接收信息、分配任务等功能,这其中涉及到相对复杂的工作,实际运行中也可能产生一些非安全因素,从而引发多方面的困难,为了防范非安全因素,必须积极重视数据测量工作,提高数据测量的精度和效率,最佳的方法就是引入热工数字显示仪,该仪表提高了数据测量的精准度。
然而,该仪表在使用过程中也存在自身的缺陷,因为是凭借闭合阀门来控制水流量,一旦系统出现故障问题,液位系统也将遭到不良干扰,其稳定性会下降,导致仪表无法精准计量,影响日后的测量工作。而且,热工计量数字显示仪表易受到干扰,不良的干扰都将影响仪表的科学计量。
四、热工计量数字显示仪表干扰的抑制方法
干扰的抑制分为串模干扰抑制和共模干扰抑制,不同的干扰会采取各自的适应性抑制方法。
1.串模干扰的抑制
(1)屏蔽抑制。屏蔽抑制是一种抑制串模干扰的有效方法。具体操作方法为:利用金属网包裹信号线,并将绝缘层设置于金属网,以此来形成绝缘屏蔽层,并将其进行接地处理,经过这样的屏蔽处理,感应电势会急剧下降。
(2)滤波抑制。一些直流信号,通常处于相对较慢的变化中,可以将滤波器设置于仪表输入侧,从而发挥抑制滤波干扰的作用。
(3)信号线的有效处理
通过科学处理信号线,调整其同干扰源之间的距离也能有效抑制串模干擾。具体方法为:拉开导线同高强度电气设备之间的距离,并合理调节导线的走向,控制回路面积等,同时,将两条信号线进行扭合操作,确保其同干扰源之间保持相同的距离,以此能够有效缩小信号回路的伸展范围,从而控制干扰。
同时,要拉开信号线同电源线之间的距离,最好采用分开敷设的模式,对导线电流流向进行特殊处理,使其处于反方向。严禁将其同动力线进行平行敷设,而且要各自分用电缆线,以此来有效抑制干扰。
2、 共模干扰的抑制方法
所谓的共模干扰指的是显示仪表某端同大地间产生的干扰,具体应该采取以下抑制措施:
(1) 科学接地
要确保仪器仪表的外壳、信号源的外壳等处于接地状态,同时处于零电位,具体的方法为对低电平测量仪器进行绝缘处理,具体方法就是将放大器的外壳进行绝缘处理。实际的低电平测试过程中,正确的低电平测试过程中,无论是信号线还是其屏蔽层都只需要一点接地,而且要对仪表进行屏蔽处理,确保接地与屏蔽共同发挥保护作用,达到有效抑制干扰的目的。
(2) 悬浮技术
数字显示仪表实际运行过程中,通常会受到外部条件的影响与干扰,而且现阶段各个仪表生产厂家所生产的仪表,其电阻设计通常无法发挥抑制交变电流的功能,针对此问题,即使引入接地技术,也将导致一些电流被输入仪表,影响仪表的正常运转,对于此问题,可以引入悬浮技术,原理为使仪表悬空,防止其同地表以及附近的电气设备等直接碰触,以此来提高仪表内部电阻,从而有效发挥电阻对交变电流的阻碍和抑制作用,有效控制突变电流的不良干扰。
悬浮技术是一大设想,具有一定的科学性、合理性,也能够发挥对干扰的抑制作用,然而,具体的应用仍然有一段距离。
(3) 电源引入干扰的抑制
功率较低的变压器,可能出现漏电流现象,会对数字显示仪表带来一定的干扰。对此最为关键的就是想方设法排除漏电电流的干扰,可以把变压器初级绕组安装于屏蔽层中,同时对其进行接地处理,确保漏电电流流向大地,以此来防范漏电电流对测量电路、放大器等的干扰。
其中必须积极防范来自于电源变压器的干扰,具体的方法就是选择三层屏蔽结构,无论是电源变压器、供电设备,还是放大器电源都要同屏蔽层联系起来,以此来发挥屏蔽层的防干扰作用。
因为来自于电源的脉冲干扰具有较为严重的危害,可能对数字电路带来巨大的负面危害,具体的防范措施就是将高频滤波器设置于电源线中。
总结
热工计量数字显示仪表在工业生产领域发挥重要作用,为了实现其功能的有效发挥,必须加大对干扰的抑制力度,确保其计量功能的有效发挥。
参考文献
[1]吕中平,陈武卿,赵亿坤$热工计量在新疆经济建设中的作用[J].计量与测试技术,2010(12).
[2]宋新辉.热工计量器具在检定周期内失准的原因分析及对策[J].石河子科技,2005(1).
[3]谢剑琴,王志宏$试析热工计量自动检定技术的应用[J].中国新技术新产品,2013(7).