化工儀表的外部干擾及消除途徑探討

楊德軍

【摘 要】化工企業(yè)日常生產(chǎn)中，儀表有著十分重要的作用，它不僅是各種參數(shù)的最直觀表現(xiàn)，同時(shí)還是化工生產(chǎn)中的自動(dòng)調(diào)節(jié)器。但是在運(yùn)行過(guò)程中，化工儀表常常會(huì)受到多種外部因素的干擾，使其無(wú)法繼續(xù)正常工作，由此可見(jiàn)，對(duì)化工儀表的外部干擾因素進(jìn)行防范十分必須要。對(duì)此，本文對(duì)化工儀表的外部干擾因素進(jìn)行了深入分析，并提出了針對(duì)性的消除措施，以此為鑒。

【關(guān)鍵詞】化工儀表；干擾；消除

化工儀表在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，受到各種干擾，這不僅會(huì)造成測(cè)量數(shù)據(jù)的偏差，甚至還會(huì)造成工程的巨大損失，從而給企業(yè)帶來(lái)重大損失，下面我們來(lái)分析有關(guān)化工儀表在使用過(guò)程中受到的外部干擾以及消除措施。

一、化工儀表的主要外部干擾概述

化工儀表是化工自動(dòng)化儀表的簡(jiǎn)稱，指的是化工生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)溫度、液位、成分、壓力、流量等變量進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制并予以顯示的儀表。通常使用的化工儀表是自動(dòng)、氣動(dòng)和智能化儀表。隨著化工儀表智能化程度的不斷提高，化工生產(chǎn)中的儀表技術(shù)已經(jīng)得到很大程度的提升，傳統(tǒng)的儀表技術(shù)屬于模擬控制系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)，現(xiàn)如今企業(yè)所使用的化工儀表已經(jīng)逐漸網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化，并且覆蓋的范圍十分廣泛?；x表在生產(chǎn)過(guò)程中為工作人員提供的參數(shù)十分重要，但是由于化工廠中的設(shè)備會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，這會(huì)對(duì)儀表參數(shù)產(chǎn)生影響，因此，掌握化工儀表的外部干擾因素和防范工作十分重要。

二、化工儀表的外部干擾因素

化工儀表的外部干擾因素通常分為電壓和信號(hào)兩種，這兩種影響因素會(huì)使化工儀表的參數(shù)信息的準(zhǔn)確性缺失，而高強(qiáng)度的影響甚至可能使化工儀表?yè)p壞。外部干擾因素可分為縱向干擾和橫向干擾，通常情況下電磁、電壓所產(chǎn)生的影響因素被稱為“橫向干擾”，而供電線路、漏電等情況被稱為“縱向干擾”。

（一）橫向干擾

1.突變電磁場(chǎng)的影響。一般化工儀表放置點(diǎn)的周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)交變磁場(chǎng)，例如交流電動(dòng)機(jī)、強(qiáng)電流電網(wǎng)或是大功率變壓器等周?chē)?，高?qiáng)度的磁場(chǎng)會(huì)阻斷儀表輸入回路的導(dǎo)線，從而產(chǎn)生交變電勢(shì)，化工儀表的運(yùn)行過(guò)程就會(huì)受到干擾。

2.高壓電磁的影響。在化工儀器周?chē)O(shè)有高壓設(shè)備或者儀表通訊電纜與電氣的動(dòng)力電纜敷設(shè)較近甚至同槽敷設(shè)的情況下，干擾電壓一般是通過(guò)在輸入回路里分布電容產(chǎn)生的。

3.高頻干擾的影響。輸入回路帶電容或是帶電感的情況下，進(jìn)行閉合斷開(kāi)動(dòng)作時(shí)觸點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生火花，這些火花都是高頻干擾源，極大影響觸發(fā)電路的運(yùn)作。但是由于大多數(shù)的化工儀表的工作是在低頻狀態(tài)，因此受到的影響較小。

（二）縱向干擾

1.地面電流干擾

化工廠地下存在地電流，如果化工儀表附近的設(shè)備產(chǎn)生超大功率的電流時(shí)，會(huì)將此設(shè)備與地表進(jìn)行線纜連接，接地線纜若損壞產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，也會(huì)形成地電流，地電流的產(chǎn)生則會(huì)影響電位，致使電位產(chǎn)生差異?；x表的設(shè)置中通常會(huì)有多個(gè)接地點(diǎn)，在接地點(diǎn)之間的電位若產(chǎn)生差異，將會(huì)影響化工儀表的正常工作。

2.電流短路干擾

電流短路的發(fā)生極為迅速，其產(chǎn)生的特點(diǎn)具有瞬間性。因此，化工系統(tǒng)中需要對(duì)電流短路進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象需要及時(shí)關(guān)閉電源。在化工設(shè)備中會(huì)配備相應(yīng)的短路保護(hù)裝備，即熔斷器和低壓斷路器，對(duì)短路的維修重點(diǎn)放在短路保護(hù)裝備上，能夠很好解決短路現(xiàn)象。

三、化工儀表外部干擾問(wèn)題的處理措施

（一）屏蔽法

使用屏蔽是為了防止電磁場(chǎng)干擾。將儀表電纜穿入導(dǎo)電的穿線管中（穿線管接地），由于金屬的磁阻很小，這樣，交變磁場(chǎng)將切割不到電纜導(dǎo)線。在屏蔽后可以使干擾電壓減少為原來(lái)的1/20。為了減少干擾，把導(dǎo)線絞合起來(lái)再穿入屏蔽管內(nèi)，也能將干擾降為原來(lái)的1/10；遠(yuǎn)離電磁場(chǎng)，不要離動(dòng)力線太近；濾波法：在儀表的輸入端加入L-C或R-C濾波電路，以便于使混雜在有用信號(hào)中的交流干擾衰減至最小。同時(shí)也可以用提高二次儀表輸入觸發(fā)電平的方法，攔住不需要的雜波信號(hào)。

（二）隔離法

隔離法借助了放大器浮空來(lái)實(shí)現(xiàn)了抗干擾，所以我們可以說(shuō)放大器和儀表兩者間并未進(jìn)行連接。把絕緣材料放置在儀表和放大器中間，調(diào)整放大器的位置，以此來(lái)增加它和儀表之間的距離，從而有效的避免縱向干擾的出現(xiàn)，進(jìn)而起到良好的預(yù)防電壓電壓外泄效果。事實(shí)證明，化工儀表在日常工作中所受到的干擾影響的主要源頭就是電源，而由此產(chǎn)生的干擾是通過(guò)供電線路的阻抗耦合形成的。實(shí)際上功率較大的用電設(shè)備都有可能變成一個(gè)個(gè)小的干擾源。對(duì)此，需要在儀器的交流電源輸入端增加隔離變壓器，以此來(lái)避免電源和干供電線路構(gòu)成干擾條件，進(jìn)而有效保障了儀表的順利工作。

（三）接地法

通過(guò)接地法可減小縱向因素的干擾，主要有以下2種方式：①在1～10 MHz的范圍限定中，選用單點(diǎn)接地法的方式，將其接入地面的線長(zhǎng)控制在波長(zhǎng)的1/20以下，從而有效避免電流泄漏的現(xiàn)象發(fā)生；②通過(guò)多個(gè)地面接入儀表的信號(hào)線，只需要合理選擇地面接口，即可有效分擔(dān)電流。

因此，如果儀表信號(hào)的頻率小于10 MHz，就必須采取多點(diǎn)接地法。

四、結(jié)束語(yǔ)

化工儀表受到外部干擾的情況經(jīng)常是比較復(fù)雜的，通常有多種不同的干擾一同存在，在發(fā)現(xiàn)有干擾存在時(shí)需要先確定干擾源，再確定干擾的傳輸通道，最后再選擇適當(dāng)?shù)拇胧┯枰韵Ｔ诎l(fā)現(xiàn)化工儀表異常時(shí)，化工儀表人員需要保持冷靜，認(rèn)真、細(xì)致的收集、整理、分析異常信息，在充分掌握干擾原因的基礎(chǔ)上再選擇消除干擾的途徑及措施。

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