抗干擾能力關(guān)于外夾式超聲波流量計來說是一項重要的功能,由于在外夾式超聲波流量計的作業(yè)環(huán)境中通常都會有各種各樣的噪聲源,這些噪聲會發(fā)生不同程度的攪擾與影響,攪擾通過不同的耦合方式進(jìn)入外夾式超聲波流量計,使丈量成果偏離真實值,或使作業(yè)異常,影響外夾式超聲波流量計的正常作業(yè)并導(dǎo)致外表的丈量成果發(fā)生不同程度的誤差。我們?nèi)绻WC外夾式超聲波流量計正常作業(yè),就要弄懂噪聲發(fā)生攪擾的來源和耦合傳輸問題,將噪聲關(guān)于外表丈量的影響降到低,保證生產(chǎn)丈量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定。
二、噪聲的分類及其構(gòu)成攪擾的三個要素
關(guān)于生產(chǎn)性噪聲的分類許多,這里我們按其來源可分為以下幾種:
1.機械性噪聲 由于機械的撞擊、沖突、轉(zhuǎn)動所發(fā)生的噪聲,如機床、紡織機、電鋸、球磨機等發(fā)出的聲響。
2.流體動力性噪聲 氣體壓力或體積的突然變化或流體流動所發(fā)生的聲響。如空氣壓縮機、通風(fēng)機、噴射器、鍋爐排氣放水、氣笛等發(fā)出的聲響。
3.電磁性噪聲 由于電機中交變力相互作用而發(fā)生,如發(fā)電機、變壓器等發(fā)出的嗡嗡聲。
根據(jù)噪聲隨時間的分布不同,噪聲又可分為連續(xù)性和間斷性噪聲。連續(xù)性噪聲又可分為穩(wěn)態(tài)性噪聲(聲壓級波動小于5dB)和非穩(wěn)態(tài)性噪聲。后者中的脈沖性噪聲(聲響的持續(xù)時間小于0.5秒,間隔時間大于1秒,聲壓級的變化大于40dB)不僅影響外表的作業(yè),也會關(guān)于人體發(fā)生較大的危害。
噪聲構(gòu)成攪擾對外夾式超聲波流量計正常作業(yè)造成影響的三要素是噪聲源、對噪聲敏感的外夾式超聲波流量計易感電路和兩者之間的耦合通道。
三、攪擾的耦合
耦合是指攪擾信號進(jìn)入外夾式超聲波流量計內(nèi)部的途徑,在分析攪擾問題時,要弄清楚攪擾源、易感電路及二者之間的耦合。攪擾源和易感電路是客觀存在的,很難消除,因此切斷耦合十分重要。攪擾的耦合有以下幾種方式。
3.1 電感性耦合 電感性耦合指2個
電路之間存在互感,當(dāng)一個電路上的電流變化時,在另一個電路上引起感應(yīng)電壓。圖1為2個電路電磁耦合的等效電路圖。兩點路之間存在互感,互感系數(shù)為m ,當(dāng)電路1的攪擾電流為ni變化時,通過電磁耦合在電路2發(fā)生攪擾電壓nnujmi ω。由此可知,電壓nu?與電流n成正比。
3.2 電容性耦合
電容性耦合指2個電路之間存在寄生電容,發(fā)生靜電感應(yīng),使一個電路的電荷變化影響到另一個電路。圖2所示的電路中導(dǎo)線1是攪擾源,導(dǎo)線2是外夾式超聲波流量計的傳輸線,c1、c2分別為導(dǎo)線1和2對地寄生電容,c12為導(dǎo)線1和2之間的寄生電容,r為導(dǎo)線2的對地電阻,當(dāng)導(dǎo)線1存在攪擾電壓u1時,在導(dǎo)線2所發(fā)生的攪擾電壓為
由此可知,電容性耦合攪擾隨著耦合電容c12的增大而增大。
3.3 漏電流耦合
漏電流耦合指由于絕緣不良,高電位電路通過絕緣電阻向低電位電路漏電而引起的攪擾。圖3所示電路為漏電流耦合的等效電路圖,攪擾源ne?通過漏電阻mr 向電路iz 漏電流,發(fā)生的攪擾電壓
3.4 共阻抗耦合
共阻抗耦合是由于2個及以上電路中共用一個阻抗,當(dāng)一個電路中有電流流過時,在另一個電路上發(fā)生攪擾電壓。共阻抗耦合有3種。
1)電源內(nèi)阻共阻抗耦合。用一個電源對幾個電子線路或傳感器供電時,高電位電路或大電流的輸出電流流經(jīng)電源,由于電源內(nèi)阻的存在,在電源內(nèi)阻上的壓降就轉(zhuǎn)換成攪擾源。
2)公共地線共阻抗耦合。在外夾式超聲波流量計的公共地線上,有各種信號電流流過,由于接地線存在阻抗,在接地線上就構(gòu)成攪擾電壓。
3)信號輸出電路共阻抗耦合。當(dāng)外夾式超聲波流量計的信號電路有幾路負(fù)載時,任何一個負(fù)載的變化都會通過輸出的共阻抗耦合而影響其他輸出電路。
3.5 輻射耦合
輻射耦合指無線電裝置不斷向外發(fā)射電磁場,儀器若置于這種發(fā)射場中,就會感應(yīng)到與發(fā)射電磁場成比的感應(yīng)電動勢而構(gòu)成攪擾。
3.6 傳導(dǎo)耦合
傳導(dǎo)耦合指經(jīng)過導(dǎo)線檢拾到噪聲,再經(jīng)導(dǎo)線傳輸?shù)酵鈯A式超聲波流量計電路而構(gòu)成的攪擾。常見的是電源線噪聲,它把交變磁場感應(yīng)到電源回路構(gòu)成感應(yīng)電壓,再經(jīng)該電源線傳輸?shù)礁魈幍碾娐吩斐蓴嚁_。
四、文章結(jié)語
在外夾式超聲波流量計運用中,噪聲源到外夾式超聲波流量計的耦合途徑多種多樣,界限也不明顯,噪聲源也是多種多樣的,有時攪擾時隱時現(xiàn),因此要仔細(xì)分析耦合途徑,以消除攪擾。