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试论如何提高热工仪表的抗干扰能力
试论如何提高热工仪表的抗干扰能力
摘要:提高企业热工仪表的抗干扰能力关乎着生产安全和企业的经济效益,更是对员工的人身安全的重要保证。本文首先介绍了干扰的来源,然后重点论述了抗干扰的措施,最后提出了相关建议。
关键词:热工仪表,干扰源,抗干扰能力。
中图分类号: +6 文献标识码: A
热工仪表是生产企业动力供应中的重要组成部分,因而具有十分重要的作用。而外部干扰和仪表内部的干扰影响到了仪表的正常使用,要对抗干扰工作要进行严格把关,不容许有任何疏忽,从而使得热工仪表的工作质量得以提升,处理好生产安全、企业经济效益还有人员安全之间的相关问题,解决好这些问题,为工作的安全性创造良好的条件。
1 干扰的来源
干扰的来源主要分为2 大类:外部干扰和仪表内部的干扰。其中外部干扰又以电磁干扰为主。(1)电磁干扰。电磁场的变化会在控制仪表的有关电路和导线中感应出干扰电压,这些干扰源主要来自周围的动力设备、动力线、各类开关装置等,并以电感耦合、电容耦合、电磁辐射等形式串入干扰电压,影响热工信号的准确性,甚至破坏热工设备,电磁干扰是最为常见和最为严重的干扰。(2)其他干扰源还有机械干扰,由于机械振动和冲击,使仪表的电气元件发生震动、变形等,一般采用减震措施;湿度干扰,使绝缘电阻下降,漏电流增加,导致电容介质系数增加,电容增加,应变片胶质变软,精度下降等;热干扰,热力设备在工作时产生的热量所引起的环境温度变化,都会引起控制仪表的电路元件参数发生变化,进而影响其正常工作;还有化学干扰等。(3)内部干扰。仪表内部的干扰,如电源变压器、印刷电路、电子元件之间的电感、电容或内部的噪声干扰等。
2 抗干扰的措施
抗干扰就是要抑制干扰源、破坏干扰引入的途径和削弱干扰接收对象对干扰的敏感性。比较有效的有以下几种:
供电系统的抗干扰
因电源引入的干扰造成热工系统的故障很多,热工控制系统的控制电源均由电网提供,所以避免不了电磁干扰的存在,为了提供更可靠的热工电源,一般热工电源均采用隔离技术。常用的隔离方法有变压器隔离和光电隔离。
光电隔离在DCS 系统中较常采用,光电隔离的能力可达1 500 V交流峰-- 峰值或1 500 VDC。对于数字信号、脉冲信号,可以采用光电隔离器隔离。它由发光二极管和光敏晶体管组装在一起构成的,并且适用于很宽的频率范围,且不受磁场影响。
变压器隔离在数字控制仪表中较多应用,它对于重复接地的共模干扰和信号混乱,有明显的抑制作用。在PLC 系统中,通常采用隔离变压器提供供电电源。在使用中,要注意2 点:(1)屏蔽层要良好接地;(2)次级连接线应使用双绞线,以减少电源线间干扰。
传输通道的抗干扰
热工控制仪表的电信号都是低电压、小电流,从负荷考虑不需要很大的截面积,但一般信号线传输距离远,从机械强度考虑,一般不选用小于1 mm2的多股导线,根据抗干扰的要求,可以采用双绞线、平行线、屏蔽线或同轴电缆。采用接地屏蔽线可减少电场的干扰,双绞线与屏蔽电缆相比,虽然频带较差,但波阻抗高,抗共模干扰能力强,能使各个小环节的电磁感应干扰相互抵消。另外,在长距离传输过程中,采用差分信号传输,抗干扰能力强。至于同轴电缆的抗干扰能力,特别是对高频信号的传递,更是其他