Cómo abordar la influencia de las interferencias en el caudalímetro

Resumen: Los excelentes fabricantes de caudalímetros y medidores de caudal ofrecen información sobre cómo gestionar la influencia de las interferencias en los caudalímetros. Entre las numerosas soluciones de detección de caudal, el caudalímetro de vórtice se caracteriza por su alta precisión de medición, baja pérdida de presión, fácil instalación, insensibilidad a las propiedades físicas del medio medido y fácil transmisión remota de señales. Su tecnología de aplicación es cada vez más avanzada, especialmente en tuberías de gran diámetro y en agua. Cada vez más fabricantes de caudalímetros ofrecen modelos y precios. Le invitamos a consultar. A continuación, se detalla el artículo sobre cómo gestionar la influencia de las interferencias en los caudalímetros. Entre las numerosas soluciones de detección de caudal, el caudalímetro de vórtice se caracteriza por su alta precisión de medición, baja pérdida de presión, fácil instalación, insensibilidad a las propiedades físicas del medio medido y fácil transmisión remota de señales. Su tecnología de aplicación es cada vez más avanzada, especialmente en tuberías de gran diámetro y en medios líquidos como agua y aceite. El caudalímetro de vórtice se basa en el principio de vórtice de Karman en dinámica de fluidos. Dentro de un cierto rango del número de Reynolds, la velocidad de flujo o flujo volumétrico del fluido es proporcional a la frecuencia del vórtice y no tiene nada que ver con las propiedades físicas del fluido (presión, temperatura, densidad, etc.), a saber: Q=k donde: Q es el flujo volumétrico; k es la constante del instrumento; f es la frecuencia del vórtice. De acuerdo con el principio de medición anterior, una de las características del medidor de flujo vorticial es que es susceptible a la interferencia de vibraciones electromagnéticas y mecánicas, lo que limita el uso normal del medidor de flujo vorticial en algunas ocasiones, que también es la condición de trabajo del medidor de flujo vorticial. Resolver el problema de la antiinterferencia es una forma efectiva de expandir el límite inferior del rango y mejorar el medidor de flujo vorticial. 2 Condiciones de trabajo El cuerpo romo del medidor de flujo vorticial utiliza cristales piezoeléctricos para detectar la frecuencia del vórtice, y la señal piezoeléctrica se amplifica y se activa mediante CA para convertir la frecuencia del vórtice en una señal de pulso. La señal de pulso se envía al instrumento secundario para mostrar el flujo medido después de la conversión. Entre ellos, el factor de amplificación K del amplificador de CA y el voltaje umbral del disparador se pueden ajustar, como se muestra en la Figura 1. En la Figura 1, el voltaje de la señal es E, la señal de interferencia se convierte al extremo de entrada como V, el voltaje umbral U se convierte al extremo de entrada como u, y el factor de amplificación de CA es K. Dado que u = UK, el efecto de ajustar K o U es el mismo. Para que el voltaje umbral evite la señal de interferencia para garantizar que el disparador pueda emitir una señal válida, la señal de interferencia V debe ser menor que el voltaje umbral u, y el voltaje de señal efectivo E es mayor que el voltaje umbral u, es decir, las condiciones de trabajo del medidor de flujo de vórtice son: E > u > La magnitud de la señal de interferencia V determina el límite inferior del rango del medidor de flujo de vórtice. Por lo tanto, para expandir el límite inferior del rango del medidor de flujo de vórtice debe comenzar por reducir la señal de interferencia. Ajustar el aumento de CA K solo puede fortalecer la señal de salida, y el límite inferior del rango no se puede expandir. 3 Medidas antiinterferentes. Las señales de interferencia del caudalímetro de vórtice incluyen principalmente interferencias electromagnéticas y vibraciones mecánicas. La solución a estos dos problemas antiinterferentes es clave para mejorar el caudalímetro de vórtice. Los caudalímetros de vórtice suelen utilizar carcasas metálicas, cuyo efecto de apantallamiento previene las interferencias de campos eléctricos y radiofrecuencias. En cuanto a las interferencias de campos magnéticos, se pueden solucionar optimizando los componentes no magnéticos y un cableado racional de las placas de circuito impreso en el diseño del circuito interno. El desarrollo y la mejora del proceso de fabricación tampoco suponen un problema. Por lo tanto, la antiinterferencia electromagnética se centra principalmente en la interferencia de corriente de tierra. El cristal piezoeléctrico del caudalímetro de vórtice está montado en la estructura del cuerpo romo, y un extremo del cristal piezoeléctrico está conectado a la carcasa, por lo que el preamplificador de señal debe estar conectado a tierra. La señal de salida del caudalímetro de vórtice se envía al instrumento secundario, que proporciona la alimentación de CC necesaria para la amplificación de la señal. Puede existir una tensión de paso entre el cable de tierra del cristal piezoeléctrico y el cable de tierra del instrumento secundario, lo que genera una corriente. Cuando esta corriente fluye por el cable de tierra del amplificador de señal, se produce una caída de tensión. Esta caída de tensión se superpone a la señal efectiva y es inseparable, lo que genera la interferencia de la corriente de tierra. La solución a la interferencia de la corriente de tierra del caudalímetro de vórtice es reducir o eliminar dicha corriente. La solución más completa consiste en aislar la fuente de alimentación de CC del instrumento secundario. Es decir, el transformador aísla la fuente de alimentación de CC y luego la rectifica a CC para alimentar el caudalímetro de vórtice, de modo que no haya conexión eléctrica entre el cable de tierra del instrumento secundario y el cable de tierra del cristal piezoeléctrico. Al mismo tiempo, la señal de medición efectiva se convierte en una señal de pulso tras la preamplificación y se envía al instrumento secundario a través del transformador de pulso, lo que elimina fundamentalmente la influencia de la corriente de tierra y constituye una medida antiinterferente extremadamente eficaz. Sin embargo, el método de aislamiento del transformador es relativamente costoso, voluminoso y difícil de implementar en el proceso de fabricación, lo que reduce considerablemente su viabilidad. Las medidas de limitación de corriente y antiinterferencias mediante aislamiento óptico pueden reducir eficazmente la interferencia de la corriente de tierra. El principio se muestra en la Figura 2. En la figura, a es el punto de conexión a tierra del cristal piezoeléctrico y b es el punto de conexión a tierra del instrumento secundario. Una resistencia r está conectada al bucle de tierra, por lo que la corriente de tierra entre los puntos a y b está limitada por la resistencia r, y la caída de tensión entre ambos puntos se produce a través de la resistencia r. La caída de tensión a través de la resistencia r, reflejada en la línea positiva de la fuente de alimentación, es bloqueada por el regulador de tensión de tres terminales R. La resistencia del bucle de tierra del preamplificador es mucho menor que la de la resistencia r. Solo hay una pequeña corriente de tierra en la tierra del preamplificador. Tras amplificar la señal efectiva del cristal piezoeléctrico, el dispositivo de aislamiento óptico la aísla y la emite. De esta forma, la interferencia de la corriente de tierra se puede reducir en al menos un orden de magnitud. Se puede observar que para hacer que el voltaje de la fuente de alimentación tenga suficiente margen para bloquear el voltaje de paso cuando se utiliza la corriente de aislamiento óptico que limita la antiinterferencia,

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