劉莉圓(新地能源工程技術(shù)有限公司石家莊能源化工技術(shù)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(shù)有限公司石家莊能源化工技術(shù)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。化工儀表能夠切實(shí)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(shí)際生產(chǎn)情況。同時(shí),化工儀表是化工生產(chǎn)安全的基礎(chǔ)保障。通過儀表數(shù)據(jù)能夠提早發(fā)現(xiàn)問題及風(fēng)險(xiǎn)因素,避免出現(xiàn)生產(chǎn)事故。然而,在實(shí)際運(yùn)行過程中,由于化工生產(chǎn)環(huán)境較為復(fù)雜,化工儀表往往會(huì)受到外部干擾而影響其精度,會(huì)對正常生產(chǎn)流程產(chǎn)生影響?;诖?,本文探討了化工儀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(fù)雜。因此,化工儀表在實(shí)際運(yùn)行過程中難免會(huì)受到外部因素干擾,外部干擾會(huì)影響到化工儀表測量精確度。部分精細(xì)化工品的生產(chǎn)對物料投放、反應(yīng)條件精確度具有較高要求,一旦化工儀表失準(zhǔn),必然會(huì)對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響,可能會(huì)造成停車故障,或讓化工企業(yè)蒙受經(jīng)濟(jì)損失,甚至可能產(chǎn)生安全事故?;x表類型眾多,種類、結(jié)構(gòu)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(jìn)行,必然要結(jié)合儀表實(shí)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(huì)造成縱向干擾。通常情況下,化工儀表輸入回路會(huì)設(shè)置若干接地點(diǎn),這些接地點(diǎn)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(shè)備的儀表。在化工生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中,部分大功率電氣設(shè)備會(huì)受到腐蝕而出現(xiàn)保護(hù)外殼老化的情況,設(shè)備絕緣性將有所下降。地電流流過接地點(diǎn)時(shí),所產(chǎn)生的電位差會(huì)導(dǎo)致儀表失準(zhǔn)。另一方面,漏電流也會(huì)對化工儀表正常工作產(chǎn)生影響。部分化工儀表構(gòu)成較為復(fù)雜,涵蓋了多種信號(hào)線。當(dāng)這些信號(hào)線傳輸數(shù)據(jù)時(shí),一旦線材絕緣性能下降,漏電流則會(huì)對其他信號(hào)產(chǎn)生干擾,甚至可能造成儀表損壞。(2)橫向干擾。當(dāng)化工儀表與部分高壓設(shè)備較為靠近,或儀表通信線路與高壓電器動(dòng)力電纜距離較近時(shí),化工儀表輸入回路會(huì)受到高壓電磁影響,造成儀表當(dāng)中出現(xiàn)電容,從而阻礙其正常運(yùn)行。當(dāng)化工儀表的輸入回路出現(xiàn)電感或電容問題時(shí),閉合開關(guān)動(dòng)作過程中觸點(diǎn)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(dòng)儀器時(shí),環(huán)境附近可能產(chǎn)生突變磁場,導(dǎo)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(dǎo)電穿線管(接地)當(dāng)中。由于金屬磁阻較小,所以交變磁場無法對電纜導(dǎo)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(dǎo)線絞合在一起穿入屏蔽管當(dāng)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(hào)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(hào),保持信號(hào)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(shí),可采取一點(diǎn)接地的方式;當(dāng)干擾源頻率超過10MHz時(shí),則可采取多點(diǎn)接地的方式。當(dāng)干擾源頻率處于1-10MHz范圍之內(nèi)時(shí),可采取一點(diǎn)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(huì)產(chǎn)生干擾源(電壓干擾源)。當(dāng)信號(hào)電路中一個(gè)不接地信號(hào)源與一個(gè)接地放大器連接時(shí),需要對放大電路公共端進(jìn)行屏蔽。若不接地的放大器與信號(hào)源連接,即便信號(hào)源未接地,也要保證信號(hào)源與放大電路輸入端相接,讓化工儀表能夠保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。
隔離法主要是利用放大器對干擾進(jìn)行浮空隔離,避免化工儀表與放大器接觸。在實(shí)際化工生產(chǎn)期間,會(huì)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(shí),也能夠避免電壓泄露,為儀表提供一個(gè)相對穩(wěn)定的工作環(huán)境。也可在電源輸入端設(shè)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(dá)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(shù)性措施外,還應(yīng)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(shí)消除這些主觀性影響因素,保證化工儀表正常運(yùn)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.