劉莉圓(新地能源工程技術有限公司石家莊能源化工技術分公司,河北 石家莊 050800)
試探化工儀表外部干擾消除途徑
劉莉圓(新地能源工程技術有限公司石家莊能源化工技術分公司,河北 石家莊 050800)
在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中,化工儀表發(fā)揮了不可替代的作用?;x表能夠切實反映出化工產(chǎn)品生產(chǎn)狀態(tài),讓生產(chǎn)管理人員了解實際生產(chǎn)情況。同時,化工儀表是化工生產(chǎn)安全的基礎保障。通過儀表數(shù)據(jù)能夠提早發(fā)現(xiàn)問題及風險因素,避免出現(xiàn)生產(chǎn)事故。然而,在實際運行過程中,由于化工生產(chǎn)環(huán)境較為復雜,化工儀表往往會受到外部干擾而影響其精度,會對正常生產(chǎn)流程產(chǎn)生影響?;诖耍疚奶接懥嘶x表外部干擾消除途徑,以供參考。
化工儀表;消除;干擾
通常情況下,化工產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境及流程均較為復雜。因此,化工儀表在實際運行過程中難免會受到外部因素干擾,外部干擾會影響到化工儀表測量精確度。部分精細化工品的生產(chǎn)對物料投放、反應條件精確度具有較高要求,一旦化工儀表失準,必然會對化學反應產(chǎn)生影響,可能會造成停車故障,或讓化工企業(yè)蒙受經(jīng)濟損失,甚至可能產(chǎn)生安全事故?;x表類型眾多,種類、結(jié)構以及工作原理均存在差異,即便是在相同工作環(huán)境或外部干擾條件下,儀表所受到的影響也不盡相同[1]。為保證化工生產(chǎn)正常進行,必然要結(jié)合儀表實際工作情況,采取針對性措施來消除外部干擾。
化工儀表外部干擾主要分為兩類,包括縱向干擾及橫向干擾[2]:(1)縱向干擾。一方面,地電流會造成縱向干擾。通常情況下,化工儀表輸入回路會設置若干接地點,這些接地點容易讓儀表受到地電流的干擾,這類問題常見于大功率電氣設備的儀表。在化工生產(chǎn)環(huán)境當中,部分大功率電氣設備會受到腐蝕而出現(xiàn)保護外殼老化的情況,設備絕緣性將有所下降。地電流流過接地點時,所產(chǎn)生的電位差會導致儀表失準。另一方面,漏電流也會對化工儀表正常工作產(chǎn)生影響。部分化工儀表構成較為復雜,涵蓋了多種信號線。當這些信號線傳輸數(shù)據(jù)時,一旦線材絕緣性能下降,漏電流則會對其他信號產(chǎn)生干擾,甚至可能造成儀表損壞。(2)橫向干擾。當化工儀表與部分高壓設備較為靠近,或儀表通信線路與高壓電器動力電纜距離較近時,化工儀表輸入回路會受到高壓電磁影響,造成儀表當中出現(xiàn)電容,從而阻礙其正常運行。當化工儀表的輸入回路出現(xiàn)電感或電容問題時,閉合開關動作過程中觸點可能產(chǎn)生電火花,容易引起儀表短路。另外,化工儀表附近存在大型電動儀器時,環(huán)境附近可能產(chǎn)生突變磁場,導致化工儀表出現(xiàn)交變電勢而受到干擾。
屏蔽法是消除化工儀表外部干擾最常見的方法之一。將化工儀表電纜置入導電穿線管(接地)當中。由于金屬磁阻較小,所以交變磁場無法對電纜導線產(chǎn)生切割作用。上述屏蔽處理能夠大幅度降低干擾電壓?;蛘邔x表導線絞合在一起穿入屏蔽管當中,也能夠有效避免干擾電壓的影響。還可在儀表輸入端加入R-C或L-C濾波電路,從而控制交流干擾,防止化工儀表正常信號傳輸受到影響[3]。另外,通過提升二次儀表輸入觸發(fā)電平,可攔截部分雜波信號,保持信號傳輸穩(wěn)定,避免儀表受到干擾。
通常情況下,干擾源頻率在1MHz以下時,可采取一點接地的方式;當干擾源頻率超過10MHz時,則可采取多點接地的方式。當干擾源頻率處于1-10MHz范圍之內(nèi)時,可采取一點接地的方式,但需要有效控制地線長度,地線長度不能超出波長5%。對于扭絞電纜線而言,屏蔽層電流在耦合過程總會產(chǎn)生干擾源(電壓干擾源)。當信號電路中一個不接地信號源與一個接地放大器連接時,需要對放大電路公共端進行屏蔽。若不接地的放大器與信號源連接,即便信號源未接地,也要保證信號源與放大電路輸入端相接,讓化工儀表能夠保持正常的運行狀態(tài)。
隔離法主要是利用放大器對干擾進行浮空隔離,避免化工儀表與放大器接觸。在實際化工生產(chǎn)期間,會在化工儀表與放大器之間增加一定的絕緣材料,讓儀表與放大器能夠保持一定距離,從而切斷縱向干擾。同時,也能夠避免電壓泄露,為儀表提供一個相對穩(wěn)定的工作環(huán)境。也可在電源輸入端設置隔離變壓器,讓儀表線路與電源保持一定間隔,由此來控制線路阻抗耦合,達到抗干擾的目的。
在控制化工儀表外部干擾的過程中,除了采取技術性措施外,還應該注意觀察是否存在插接件接觸不良、虛焊等情況,需要及時消除這些主觀性影響因素,保證化工儀表正常運行,避免正?;どa(chǎn)受到影響。
[1]馬玉超.化工儀表的外部磁場及電流干擾消除措施探討[J].通訊世界,2016(10):247-248.
[2]周雪花.化工儀表的外部干擾因素及消除措施的研究與探討[J].電子世界,2016(17):124.
[3]王龍,孫武一凡.化工儀表的外部干擾及消除途徑研究[J].化工管理,2016(26):11.