超声波流量计调试技巧分享
超声波流量计现在已广泛应用于各种流量测量现场,尤其是大直径管道测量更能代表良好的测量性能。因为超声波流量计的流量测量准确度在很大程度上取决于超声波信号的正确系统识别。如果电路组合导致噪音超出限制,信号的波形将受损,导致测量数据的偏差和错误,或者整个装置很可能无法正常工作。因此,有效地减少噪波和噪波选择是设计中必须考虑的事项。本文旨在通过超声波流量计设计中的信号过滤、屏蔽、平衡电路等,提高超声波流量计的性能以适应环境。通过一系列方法和措施最大限度地提高超声流量计对环境的适应性。
一、噪声的来源分析
超声波流量计测量系统中构成噪声源物质的类型很多。例如:
(1)流量计安装环境中可能存在的更大电场和磁场干扰;
(2)泵安装附近的泵引起接近超声波信号的噪音。
(三)经营者携带的通信系统;
(4)电源的谐波;
(5)电路板上高频晶体振荡器引起的噪声干扰。对于外部噪音源,主要通过降低电路对噪音的敏感度、减少噪音选择、切断噪音耦合路径以及对系统内部产生的噪音源(如电路板上的噪音源)使用信号接地、数字分离、多点接地、合理的布线方法来解决。
一个噪音问题的发生必须具备三个要素。第一,要有消音源。第二,必须有对噪音敏感的接收器。第三,必须有一个组合路径,将噪音从源传输到接收器。因此,要解决噪音问题,必须从这三个方面解决。
二、超声波流量计的改进措施
1,过滤器
这是因为超声波信号的频率大约为1Mhz,由op放大器和电容等设备组成的有源过滤器带宽最小,在数百千赫兹下最小,专用集成过滤电路的成本较高,并且在此采用了由电感和电容组成的简单易用的LC过滤器。由l和c组成的并行谐振将谐振频率设置为1.5MHz,由L1、C1和L2以及C2组成的串行谐振形成整个t型网络,从而实现带通过滤波。
除了设计信号处理的过滤电路外,还对进出屏蔽盒的所有导线实施了过滤操作。电线穿过屏蔽的地方使用了馈电电容器,电线和电路末端的地面之间连接了短针脚云母电容器。
2,屏蔽
在此次设计中,使用了铝材质外壳,为位于内部的仪器形成了电场和磁场的保护层。众所周知,理想的屏蔽是无开口或接缝的封闭、连续的导电壳。然而,由于实际使用的布线,很难实现屏蔽。通过分析屏蔽的不连续性对磁场感应电流的影响,结果不是用矩形间隙走路,而是使用了在屏蔽箱的多面打孔的策略,进出屏蔽物的电线的屏蔽层与360度屏蔽相连。这样做的优点是,系统对电场和磁场的忍耐力直接提高,性能提高。3、平衡电路
平衡电路是用于产生相同和相反信号的电路,它将这些信号传递给两条导线。电路的平衡特性越好,信号的散射就越小。噪音抑制特性也更好。
抵消干扰信号的平衡电路的功能基于信号波形和振幅的严格对称、同相端电路增益严格匹配。理论上,理想的平衡放大器对感应噪声有无限的抑制比,能够完全抵消干扰信号,但在实际应用中,抗干扰能力无法达到理想值,例如增益错误,还会产生一些新的失真和噪音。但是,与单端电路相比,最好仅通过增强保护和电源过滤来减少干扰,使用平衡电路可以作为电磁环境、长距离传输中非常有利的积极有效的抗干扰手段。
三、句子的结论
在超声波流量计的设计和使用过程中,每种噪音都会极大地影响测量精度,如本文所述,使用过滤器、屏蔽、平衡电路等对流量计电路进行改进后,这一系列改进产品在现场投入使用,其效果肯定对提高流量计的测量精度和稳定性起着重要作用。
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