检测技术基础

(4)辉光、弧光放电干扰。通常放电管具有负阻抗特 性，当和外电路连接时容易引起高频振荡。如大量使用荧 光灯、霓虹灯等。
2)
(1)射频干扰。电视、广播、雷达及无线电收发机等对 邻近电子设备造成干扰。
(2)工频干扰。大功率配电线与邻近检测系统的传输线 通过耦合产生干扰。
(3)感应干扰。当使用电子开关、脉冲发生器时，因为 其工作中会使电流发生急剧变化，形成非常陡峭的电流、 电压前沿，具有一定的能量和丰富的高次谐波分量，会在 其周围产生交变电磁场，从而引起感应干扰。
（3）控制引爆源。人为地消除引爆源，既消除足以引爆 的火花，又消除足以引爆的表面温升，典型代表为本质安全 型防爆方法Exi（Exi为本质安全型防爆标志）。
2．防腐蚀问题
1）
由于化工介质多半有腐蚀性，所以通常把金属材料与外 部介质接触而产生化学作用所引起的破坏称为腐蚀。为了确 保仪表的正常运行，必须采取相应的措施来满足仪表精度和 使用寿命的要求。
2.4.1检测系统的现场防护 1．防爆问题 1） 爆炸是由于氧化或其他放热反应引起的温度和压力突
然升高的一种化学现象，它具有极大的破坏力。产生爆炸
（1）氧气(空气); （2）易爆气体; （3）引爆源。
2）
在化工、炼油生产工艺装置中，爆炸性物质被分为矿井 甲烷、爆炸性气体和蒸汽、爆炸性粉尘和纤维等三类。根据 可能引爆的最小火花能量的大小、引燃温度的高低再进行分 级分组。
2）可信任概率P
可信任概率表示在给定时间内检测系统在正常工作条件 下保持规定技术指标（限内）的概率。
3）
故障率也称失效率，它是MTBF的倒数。
4）
衡量检测系统可靠性的综合指标是有效度，对于排除故 障，修复后又可投入正常工作的检测系统，其有效度A定义 为平均无故障时间与平均无故障时间、平均故障修复时间 MTTR （ MeanTimeToRepair ） 和 的 比 值 ， 即 A=MTBF/ （MTBF+MTTR）。
(2)绝热保温(防热)对象。当被测介质通过测量管线传送 到变送器时，测量管线内的被测介质在较高温度(如阳光直 射)下发生气化，这时就应采取防热或绝热保温。
2）
按保温设计要求，仪表管线内介质的温度应在20℃～ 80℃，保温箱内的温度宜保持在15℃～20℃。
4．防尘及防震问题
仪表外部的防尘方法是给仪表罩上防护罩或放在密封 箱内。
３） 对于热干扰，工程上通常采取下列几种方法进行抑制。
(1)热屏蔽：把某些对温度比较敏感或电路中关键的元 器件和部件，用导热性能良好的金属材料做成的屏蔽罩包 围起来，使罩内温度场趋于均匀和恒定。
(2)恒温法：例如将石英振荡晶体与基准稳压管等与精 度有密切关系的元件置于恒温设备中。
(3)对称平衡结构：如差分放大电路、电桥电路等， 使两个与温度有关的元件处于对称平衡的电路结构两侧， 使温度对两者的影响在输出端互相抵消。
６）
酸、碱、盐等化学物品以及其他腐蚀性气体，除了其 化学腐蚀性作用将损坏仪器设备和元器件外，还能与金属 导体产生化学电动势，从而影响仪器设备的正常工作。
７）
核辐射可产生很强的电磁波，射线会使气体电离，使 金属逸出电子，从而影响到电测装置的正常工作。
2．电磁干扰的产生
1)
(1)天体和天电干扰。天体干扰是由太阳或其他恒星辐射 电磁波所产生的干扰；天电干扰是由雷电、大气的电离作用、 火山爆发及地震等自然现象所产生的电磁波和空间电位变化 所引起的干扰。
2.4 检测系统的可靠性技术
2.4.1 检测系统的现场防护 2.4.2 检测系统的抗干扰 2.4.3 传感器的寿命、损坏原因分析以及元器件等损坏情况分析
2.4 检测系统的可靠性技术
1）平均无故障时间MTBF（MeanTimeBetweenFailure） MTBF指检测系统在正常工作条件下开始连续不间断工作， 直至因系统本身发生故障丧失正常工作能力时为止的时间， 单位通常为小时或天。
(2)电晕放电干扰。电晕放电干扰主要发生在超高压大功 率输电线路和变压器、大功率互感器、高电压输变电等设备 上。电晕放电具有间歇性，并产生脉冲电流。随着电晕放电 过程将产生高频振荡，并向周围辐射电磁波。其衰减特性一 般与距离的平方成反比，所以一般对检测系统影响不大。
(3)火花放电干扰。如电动机的电刷和整流子间的周 期性瞬间放电，电焊、电火花、加工机床、电气开关设备 中的开关通断的放电，电气机车和电车导电线与电刷间的 放电等。
(4)温度补偿：元件采用温度补偿元件以补偿环境温 度的变化对电子元件或装置的影响。
４）
在检测仪表中广泛使用各种半导体元件，但半导体元 件在光的作用下会改变其导电性能，产生电动势与引起阻 值变化，从而影响检测仪表正常工作。
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湿度增加会引起绝缘体的绝缘电阻下降，漏电流增加； 电介质的介电系数增加，电容量增加；吸潮后骨架膨胀使线 圈阻值增加，电感器变化；应变片粘贴后，胶质变软，精度 下降等。
2.4.2检测系统的抗干扰 1.干扰的类型 根据干扰产生的原因，通常将干扰分为以下几种类型。 1） 电和磁可以通过电路和磁路对测量仪表产生干扰作用，
电场和磁场的变化在检测仪表的有关电路或导线中感应出 干扰电压，从而影响检测仪表的正常工作。
２)
机械干扰是指由于机械的振动或冲击，使仪表或装置 中的电气元件发生振动、变形，使连接线发生位移，指针 发生抖动，仪器接头松动等。
3）
（1）控制易爆气体。
人为地在危险场所(我们把同时具备发生爆炸所需的三 个条件的工业现场称为危险场所)营造出一个没有易爆气体 的空间，将仪表安装在其中，典型代表为正压型防爆方法 Exp（Ex为防爆标志，Exp为正压型防爆标志）。
(2）控制爆炸范围。人为地将爆炸限制在一个有限的局 部范围内，使该范围内的爆炸不致于引起更大范围的爆炸。 典型代表为隔爆型防爆方法Exd（Exd为隔爆型防爆标志）。
(1)合理选择材料。 （2）加保护层。 （3）采用隔离液。 (4)膜片隔离。 (5)吹气法。
3．防冻及防热问题
1）
(1)伴热保温(防冻)对象。
当被测介质通过测量管线传送到变送器时，测量管线内的 被测介质在周围环境可能遇到的最低温度时会发生冻结、 凝固、析出结晶，或因温度过低而影响测量的准确性。为 此，必须对测量管线和仪表保温箱进行防冻处理。