Solución al ruido de burbuja del caudalímetro electromagnético

El principio de medición del caudalímetro electromagnético se basa en la ley de Faraday de inducción electromagnética para medir el caudal volumétrico de líquidos y lodos conductores en tuberías cerradas, incluyendo líquidos altamente corrosivos como ácidos, álcalis y sales. La mayoría de las falsas alarmas de los caudalímetros electromagnéticos al medir agua de refrigeración en la industria siderúrgica se deben al paso de burbujas de aire sobre los electrodos, lo que genera una señal de inducción de corta duración que es cero. Este fenómeno se conoce como ruido de burbuja de falla. A continuación, se presenta cómo evitar y solucionar el problema del ruido de burbuja. En primer lugar, la instalación debe cumplir con los requisitos de longitud de la sección recta de la tubería aguas arriba del caudalímetro electromagnético, estandarizar la instalación del instrumento, elegir un lugar alejado de fuentes de calor, utilizar el caudal de la tubería de forma razonable y elegir un revestimiento fluoroplástico de PFA liso y un conducto de cerámica industrial oxidada de alta pureza. Estas medidas ayudarán a prevenir o reducir la aparición de vórtices y la separación de gases. Es decir, medidas como mejorar el proceso de fabricación del sensor, las condiciones ambientales y de instalación del instrumento, e instalar una válvula de escape aguas arriba del instrumento pueden evitar la ocurrencia del problema. En segundo lugar, ajustar razonablemente el tiempo de amortiguación y la función del caudalímetro electromagnético también puede solucionar la falsa alarma de la medición del ruido de burbuja. El tiempo de amortiguación se selecciona según el ancho de pulso del ruido de burbuja en la señal de caudal. Generalmente, el tiempo de amortiguación debe ser de 3 a 5 veces el ancho de pulso del ruido de burbuja. Si el ancho de pulso del ruido de burbuja es de 10 s, el tiempo de amortiguación debe ser de 30 a 50 s. La selección específica debe basarse en la precisión de control requerida. El error de control de 3 veces el ancho de pulso es del 5 %, y la precisión de control de 5 veces el ancho de pulso es superior al 1 %. Aumentar el tiempo de amortiguación del instrumento puede solucionar eficazmente el impacto de este ruido de burbuja en forma de pulso, pero también presenta la desventaja de una respuesta lenta, es decir, cuando el caudal real fluctúa, el instrumento responde muy lentamente. Este es sin duda un problema difícil para los sistemas de agua de refrigeración que requieren un control sensible. Para resolverlo, el caudalímetro electromagnético inteligente puede utilizar el juicio lógico del software, es decir, el método de procesamiento de errores gruesos. Cuando se produce este tipo de fallo, ajuste el tiempo de insensibilidad del caudal y el límite del rango de cambio para determinar si se trata del cambio del caudal o de las burbujas de aire que rozan contra el electrodo. Si no se trata del ruido de las burbujas de aire que rozan contra el electrodo, la CPU realiza un muestreo, cálculo y filtrado digital normales; si se determina que el ruido son burbujas de aire, se corta el valor medido y se mantiene el valor de caudal medido anterior. De esta forma, el tiempo de amortiguación sigue siendo de 3 a 6 s durante la medición de caudal normal. Solo cuando hay ruido de burbujas, el tiempo de insensibilidad se alargará de acuerdo con el ajuste del ancho de pulso, y también se alargará el tiempo de control del sistema. Al seleccionar razonablemente el valor límite de la tasa de cambio y el tiempo de insensibilidad del convertidor de caudal electromagnético con función de supresión de errores gruesos, el convertidor no solo puede suprimir las falsas alarmas causadas por el ruido de burbuja, sino que también mantiene la velocidad de respuesta del instrumento durante el funcionamiento normal. Ajuste el tiempo de amortiguación. La investigación sobre el ruido de burbuja del caudalímetro electromagnético debería basarse en la simulación del electrodo del sensor de caudal electromagnético con burbujas, pero actualmente no existe tal condición. Por lo tanto, solo utilizamos la conmutación de la señal del generador de señales de caudal electromagnético para simular el ruido de burbuja. La selección adecuada del tiempo de amortiguación y el método del caudalímetro electromagnético inteligente para gestionar los fallos de ruido de burbuja tendrán un efecto evidente en la observación de los cambios en la pantalla y la señal de salida del caudalímetro, y en la evaluación del efecto de la gestión del ruido de burbuja. Active el interruptor de la fuente de señal estándar del caudalímetro electromagnético inteligente, ajuste rápidamente el caudal y el punto cero, mantenga la señal en el tiempo cero según sea necesario y simule la aparición y la existencia de ruido de burbuja. Cambie el tiempo de amortiguación del medidor y configure diferentes valores límite de la tasa de cambio y tiempos de insensibilidad para comprobar el cambio en la salida del medidor. Los resultados muestran que aumentar el tiempo de amortiguación y el procesamiento inteligente del ruido de burbuja no pueden lograr grandes cambios en la salida, y esto último es más propicio para mejorar la velocidad de respuesta de la medición durante la medición normal.

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