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污水流量計(jì)使用中常見的問題分析以及解決方法
點(diǎn)擊次數(shù):1192 更新時(shí)間:2014-07-24

傳感器提供給轉(zhuǎn)換器的流量信號(hào)為電極間的電位差只有幾個(gè)毫伏,信號(hào)較小。在實(shí)際測(cè)量中,由于電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)以及電化學(xué)電勢(shì)等原因,電極上所得到的毫伏信號(hào)不僅僅是與流速成比例的電動(dòng)勢(shì),也包含各種各樣的干擾成分在內(nèi),造成流量計(jì)在使用中出現(xiàn)各種各樣的問題,歸納總結(jié)如下:
1.測(cè)量信號(hào)數(shù)值不準(zhǔn).不穩(wěn),亂跳問題
通過現(xiàn)場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn),污水流量計(jì)工作環(huán)境中存在工頻信號(hào),這些工頻信號(hào)耦合到激磁回路、電極、前端放大器中形成工頻干擾,而現(xiàn)有產(chǎn)品中信號(hào)處理電路通常采用的低通濾波往往很難將工頻干擾*濾出,是造成測(cè)量信號(hào)數(shù)值不準(zhǔn)、不穩(wěn)、亂跳的主要原因。
其次,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中存在大量的隨機(jī)干擾,這些干擾信號(hào)混入到測(cè)量信號(hào)中也是造成測(cè)量信號(hào)數(shù)值不準(zhǔn)、不穩(wěn)、亂跳的原因之一。
2.零點(diǎn)漂移問題
零點(diǎn)漂移,就是當(dāng)傳感器的輸入信號(hào)為零時(shí),放大器的輸出并不是零 零點(diǎn)漂移的信號(hào)會(huì)在各級(jí)放大的電路間傳遞,經(jīng)過多級(jí)放大后,在輸出端成為較大的信號(hào),由于傳感器輸出的有用信號(hào)較弱,零點(diǎn)漂移就可能將有用信號(hào)淹沒,使電路無法正常工作。
通過現(xiàn)場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn),由于電磁屏蔽缺陷,接地不良,雜散電容等引起返回電流不平衡產(chǎn)生共模干擾,導(dǎo)致電路某些參考電位變化,是造成流量計(jì)零點(diǎn)漂移的原因之一,其次,流量計(jì)所處的環(huán)境溫度變化較大,造成電路受溫度影響產(chǎn)生變化,也是造成零點(diǎn)漂移問題的原因之一。
3.現(xiàn)場(chǎng)顯示死機(jī).亂碼問題
由于現(xiàn)場(chǎng)中存在大量的用電設(shè)備及控制設(shè)備,在對(duì)設(shè)備啟動(dòng)及控制時(shí),會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生浪涌沖擊,造成流量計(jì)的供電電壓不穩(wěn)定,直接影響到流量計(jì)的控制電路,造成控制程序失控導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)顯示死機(jī)、亂碼問題。
解決方案
1.測(cè)量信號(hào)數(shù)值不準(zhǔn)、不穩(wěn).亂跳問題的解決方案
由上文可以看出,造成污水流量計(jì)測(cè)量信號(hào)數(shù)值不準(zhǔn)、不穩(wěn)、亂跳問題的主要根源為工頻干擾,通過論證采用同步采樣技術(shù)可以有效抑制測(cè)量信號(hào)中的工頻干擾信號(hào)。同步采樣也稱為跟蹤采樣,即為了使采樣頻率fs始終與系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的頻率f1保持固定的比例關(guān)系N=fs/fl,其采樣脈寬為工頻周期的整數(shù)倍,使流量信號(hào)電勢(shì)中工頻干擾平均值等于零,以消除工頻干擾的影響,對(duì)于隨機(jī)干擾信號(hào)可以采用數(shù)字濾波程序進(jìn)行處理,針對(duì)不同的干擾信號(hào)可以采用程序判斷濾波、中值濾波、算術(shù)平均值濾波、滑動(dòng)平均值濾波、加權(quán)滑動(dòng)平均值濾波等濾波方式可收到很好的效果。
2.零點(diǎn)漂移問題的解決方案
共模干擾是指信號(hào)輸入通道上共有的干擾電壓。通常輸入通道設(shè)計(jì)中采用的是單端對(duì)地輸入方式,因此造成共模信號(hào)耦合到有用信號(hào)當(dāng)中,造成零點(diǎn)的漂移。通過改變輸入通道輸入方式,把單端對(duì)地輸入方式改為雙端不對(duì)地輸入方式即通常所說的差動(dòng)輸入方式,通過差動(dòng)輸入方式使共模干擾在輸入通道上的干擾電壓得以抵消,使得共模干擾產(chǎn)生零點(diǎn)漂移問題得以解決。
對(duì)于環(huán)境溫度變化造成的零點(diǎn)漂移問題,采用溫度補(bǔ)償技術(shù)使這一問題得到了很好的解決。即在電路中增加了環(huán)境溫度檢測(cè)部分,并把檢測(cè)到的溫度值實(shí)時(shí)傳給單片機(jī),單片機(jī)根據(jù)采到的溫度變化,對(duì)電路中的一些參數(shù)進(jìn)行糾偏,大大減zjq"環(huán)境溫度變化對(duì)對(duì)電路產(chǎn)生的零點(diǎn)漂移。
3.現(xiàn)場(chǎng)顯示死機(jī).亂碼問題的解決方案
對(duì)于程序失控造成的死機(jī)、亂碼問題,電路中增加了程序運(yùn)行監(jiān)控電路即看門狗,功能是當(dāng)單片機(jī)程序失控時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并是整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位,使程序的運(yùn)行重新回到正確的軌道當(dāng)中,避免了死機(jī)、亂碼問題的發(fā)生。
此外產(chǎn)品中還運(yùn)用了掉電保護(hù)技術(shù),軟件指令冗余措施,軟件陷阱抗干擾技術(shù),這些措施的采用也有效地保護(hù)了污水流量計(jì)單片機(jī)程序的失控。
污水流量計(jì)在設(shè)計(jì)中采用了多種抗干擾的措施后,其測(cè)量度和運(yùn)行可靠性大幅提高,并在實(shí)際應(yīng)用中取得了不錯(cuò)的效果。

污水流量計(jì) 熱水流量計(jì) 鹽酸流量計(jì) 酒精流量計(jì) 循環(huán)水流量計(jì)

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