化工仪表的外部干扰及消除方法

化工仪表的外部干扰及消除方法

吕文坡,贾　飞,胡瑞军

(内蒙古天野化工集团有限公司)

摘　要　化工测量仪表运行过程中常会遇到各种各样的干扰,分析干扰产生的原因及相应的消除方法。

关键词　仪表;干扰;接地;屏蔽

化工测量仪表在运行过程中常会遇到各种各样的干扰,不仅能造成测量结果的失真,还能造成逻辑关系的混乱,使自控系统无法正常工作,甚至导致化工生产出现停车事故,给企业带来很大的经济损失。所以,如何有效地排除和抑制干扰,是仪表自控系统必须考虑并解决的问题。

1　干扰的分类

干扰来自干扰源,在化工生产现场和环境中干扰源是多种多样的。在检测仪表中,经常将外部干扰分为两类:横向干扰和纵向干扰。所谓横向干扰是指由电磁感应产生的垂直干扰。横向干扰电压与正常的测量信号相叠加,直接影响仪表的正常工作,一般横向干扰有几mV到几十mV之间。纵向干扰是指由漏电阻等引起的平行干扰,一般在几V到几十V之间。纵向干扰必须通过回路转化为横向干扰之后,才能对仪表产生影响。

2　干扰的产生及消除

211　横向干扰的产生及消除

21111　产生的原因

(1)交变电磁场。在大功率变压器、交流电动机、强电流电网等周围都存在有很强的交变磁场,交变磁场切割仪表输入回路的导线就会在其中感应出交变电势,因而产生干扰。

(2)高压电磁。仪表附近有高压设备时,可通过分布电容在输入回路中产生干扰电压。

(3)高频干扰。带电容或电感的回路断开或闭合时,接触器触点产生的火花等都是高频率的干扰源,故而对触发电路影响较大。但是大部分仪表都在低频范围内工作,所以影响较小。

21112　消除方法

(1)屏蔽法。使用屏蔽是为了防止电磁场干扰。将仪表电缆穿入导电的穿线管中(穿线管接地),由于金属的磁阻很小,这样,交变磁场将切割不到电缆导线。在屏蔽后可以使干扰电压减少为原来的1/ 20。为了减少干扰,把导线绞合起来再穿入屏蔽管内,也能将干扰降为原来的1/10。

(2)远离电磁场,不要离动力线太近。

(3)滤波法。在仪表的输入端加入L-C或R -C滤波电路,以便于使混杂在有用信号中的交流干扰衰减至最小。同时也可以用提高二次仪表输入触发电平的方法,拦住不需要的杂波信号。

212　纵向干扰的产生及消除21211　产生的原因

(1)地电流。在大地中流过的电流为地电流。仪表附近有大功率的电气设备,当设备的绝缘性较差而对地漏电,就会在大地中有较大的电流流过,因而在大地中的各个不同点上存在有电位差,而在仪表使用中往往又会有意无意地使输入回路有两个以上的接地点(或通过大电容接地)。这样就会把不同接地点的电位差引入到仪表中产生干扰。

(2)漏电流。由于导线的绝缘破损等原因,使得导线与地之间产生干扰电压

21212　消除方法

(1)隔离法。放大器浮空。所谓浮空就是使放大器外壳不与仪表外壳接触。用绝缘材料将放大器垫起隔离,使之与仪表外壳绝缘。以切断纵向干扰电压的泄漏途径,是干扰无法进入。

(2)接地法。一般说来,干扰源的频率在1MHz 以下,可用一点接地;而高于10MHz时,则应多点接地。在1～10MHz之间时,如果采用一点接地的方式,其地线长度就不应超过波长的1/20。否则,应采用多点接地的方式。

若信号电路是一点接地

,低频电缆的屏蔽层也

应是一点接地。如果电缆的屏蔽层接地点有一个以

上,会产生噪声电流。对于扭绞电缆的芯线来说,屏

蔽层中的电流便在芯线中耦合出不同的电压形成干

扰源。

若电路有一个不接地的信号源与一个接地的放

大电路相连,输入端的屏蔽应接在放大电路的公共

端。相反,若接地的信号源与不接地的放大器连接,

即使信号源接的不是大地,放大电路的输入端也应

接到信号源的公共端。

3　结语

在化工仪表自控系统中,出现干扰的情况有时

是很复杂的,往往有多种干扰同时存在,因此,首先

要弄清干扰源是什么?干扰是通过什么通道传输给

仪表的?然后再采取适当的措施,干扰是可以消除

的。

参考文献

[1]　余成波等.传感器与自动检测技术.高等教育出版社,

2003年1

作者简介:吕文坡,男,助理工程师,现在内蒙古天野化工集

团有限公司仪表车间从事仪表检维修工作。

收稿日期:2005年9月28日06内蒙古石油化工 2005年第11期