Como lidar com a influência da interferência no medidor de vazão

Resumo: As informações sobre como lidar com a influência da interferência no medidor de vazão são fornecidas por excelentes fabricantes de medidores de vazão e medidores de vazão. Entre as muitas soluções de detecção de vazão, o medidor de vazão tipo vórtice possui as características de alta precisão de medição, pequena perda de pressão, fácil instalação, não afetado pelas propriedades físicas do meio medido e fácil transmissão remota de sinais. A tecnologia de aplicação está se tornando cada vez mais perfeita, especialmente em tubos de grande diâmetro e água. Mais fabricantes de medidores de vazão escolhem modelos e cotações de preços. Sinta-se à vontade para perguntar. A seguir, os detalhes do artigo sobre como lidar com o impacto da interferência em medidores de vazão. Entre as muitas soluções de detecção de vazão, o medidor de vazão tipo vórtice possui as características de alta precisão de medição, pequena perda de pressão, fácil instalação, não afetado pelas propriedades físicas do meio medido e fácil transmissão remota de sinais. A tecnologia de aplicação está se tornando cada vez mais perfeita, especialmente em tubos de grande diâmetro e meios líquidos, como água e óleo. O medidor de vazão tipo vórtice é baseado no princípio de vórtice de Karman em dinâmica de fluidos. Dentro de uma certa faixa do número de Reynolds, a velocidade do fluxo ou fluxo de volume do fluido é proporcional à frequência do vórtice e não tem nada a ver com as propriedades físicas do fluido (pressão, temperatura, densidade, etc.), a saber: Q = k onde: Q é o fluxo de volume; k é a constante do instrumento; f é a frequência do vórtice. De acordo com o princípio de medição acima, uma das características do medidor de vazão de vórtice é que ele é suscetível à interferência de vibração eletromagnética e mecânica, o que limita o uso normal do medidor de vazão de vórtice em algumas ocasiões, que também é a condição de trabalho do medidor de vazão de vórtice. Resolver o problema de anti-interferência é uma maneira eficaz de expandir o limite inferior da faixa e melhorar o medidor de vazão de vórtice. 2 Condições de trabalho O corpo cego do medidor de vazão de vórtice usa cristais piezoelétricos para detectar a frequência de vórtice, e o sinal piezoelétrico é amplificado e disparado por CA para transformar a frequência de vórtice em um sinal de pulso. O sinal de pulso é enviado ao instrumento secundário para exibir o fluxo medido após a conversão. Entre eles, o fator de amplificação K do amplificador CA e a tensão limite do gatilho podem ser ajustados, conforme mostrado na Figura 1. Na Figura 1, a tensão do sinal é E, o sinal de interferência é convertido para a extremidade de entrada como V, a tensão limite U é convertida para a extremidade de entrada como u, e o fator de amplificação CA é K. Como u = UK, o efeito do ajuste de K ou U é o mesmo. Para fazer com que a tensão limite impeça o sinal de interferência para garantir que o gatilho possa emitir um sinal válido, o sinal de interferência V deve ser menor que a tensão limite u, e a tensão efetiva do sinal E é maior que a tensão limite u, ou seja, as condições de trabalho do medidor de vazão de vórtice são: E> u> A magnitude do sinal de interferência V V determina o limite inferior da faixa do medidor de vazão de vórtice. Portanto, para expandir o limite inferior da faixa do medidor de vazão de vórtice deve começar com a redução do sinal de interferência. Ajustar a ampliação CA K só pode fortalecer o sinal de saída, e o limite inferior da faixa não pode ser expandido. 3 Medidas anti-interferência Os sinais de interferência do medidor de vazão de vórtice incluem principalmente interferência eletromagnética e interferência de vibração mecânica. Como resolver esses dois problemas anti-interferência torna-se a chave para melhorar o medidor de vazão de vórtice. Os medidores de vazão de vórtice geralmente usam invólucros de metal, e o efeito de blindagem do invólucro pode evitar interferência de campo elétrico e radiofrequência; para interferência de campo magnético, ela pode ser resolvida otimizando componentes não magnéticos e racionalizando a fiação das placas de circuito impresso no projeto do circuito interno. O desenvolvimento e o aprimoramento do processo de fabricação também não são um problema. Portanto, a anti-interferência eletromagnética é principalmente anti-interferência de corrente de aterramento. O cristal piezoelétrico do medidor de vazão de vórtice é montado na estrutura do corpo do bluff, e uma extremidade do cristal piezoelétrico é conectada ao invólucro, portanto, o pré-amplificador de sinal deve ser aterrado. O sinal de saída do medidor de vazão de vórtice é enviado para o instrumento secundário, e a energia CC necessária para a amplificação do sinal é fornecida pelo instrumento secundário. Pode haver uma tensão de degrau entre o fio terra do cristal piezoelétrico e o fio terra do instrumento secundário para formar uma corrente. Quando essa corrente flui no fio terra do amplificador de sinal, haverá uma queda de tensão. Essa queda de tensão é sobreposta ao sinal efetivo e não pode ser separada, que é a interferência da corrente do fio terra. A solução para a interferência da corrente do fio terra do medidor de vazão de vórtice é reduzir ou eliminar a corrente do fio terra. A solução mais completa é isolar a fonte de alimentação CC do instrumento secundário. Ou seja, a fonte de alimentação CC é isolada pelo transformador e então retificada em CC para alimentar o medidor de vazão de vórtice, de modo que não haja conexão elétrica entre o fio terra do instrumento secundário e o fio terra do cristal piezoelétrico. Ao mesmo tempo, o sinal de medição efetivo é convertido em um sinal de pulso após a pré-amplificação e é enviado ao instrumento secundário através do transformador de pulso, o que elimina fundamentalmente a influência da corrente de terra e é uma medida anti-interferência extremamente eficaz. No entanto, o método de isolamento do transformador é relativamente caro, volumoso e difícil de implementar no processo de fabricação, o que reduz significativamente a praticidade. Medidas de limitação de corrente de isolamento óptico e antiparasitárias podem reduzir efetivamente a interferência da corrente de terra. O princípio é mostrado na Figura 2. Na figura, a é o ponto de aterramento do cristal piezoelétrico e b é o ponto de aterramento do instrumento secundário. Um resistor r é conectado ao loop de terra, de modo que a corrente de terra entre os pontos a e b é limitada pelo resistor r, e a queda de tensão entre os dois pontos a e b é através do resistor r. A queda de tensão através do resistor r refletida no fio positivo da fonte de alimentação é bloqueada pelo regulador de tensão de três terminais R. A resistência do loop de terra do pré-amplificador é muito menor que a do resistor r. Há apenas uma pequena corrente de terra no aterramento do pré-amplificador. Após o sinal efetivo do cristal piezoelétrico ser amplificado, ele é isolado e emitido pelo dispositivo de isolamento óptico. Dessa forma, a interferência da corrente de terra pode ser reduzida em pelo menos uma ordem de grandeza. Pode-se observar que para que a tensão de alimentação tenha margem suficiente para bloquear a tensão de passo ao utilizar o limitador de corrente de isolamento óptico anti-interferência,

exigem um investimento alto, por isso é importante fazer compras com cautela.

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