如何有效提升飲料流量計的精度及其測（cè）量過程中（zhōng）抗幹擾能力（lì）

在工農生（shēng）產的許多現場（chǎng），凡是（shì）涉及到液體和氣體原料和成（chéng）品的（de）測量（liàng）與計量，都要用到流量計，流量計的種類有很多（duō）種，每一種類型的流量計又（yòu）可以分出很多種型號，飲料流量計（jì）就是其中使用量*廣的流量計種類之一。無論是對於生（shēng）產過（guò）程的控（kòng）製還是對於貿易環節的（de）結算，流（liú）量測量（liàng）都非常的重要，流量計測量的精（jīng）確度直接關係到生產質量和經濟效益，在某些用量巨大的環節，由於測量誤差的失控，可能會嚴重影響到（dào）產品質量（liàng）的（de）好壞甚至是威脅到人身安（ān）全，在結算環節的誤差則有可能導致生產質量的（de）巨大的經濟損失 。因此流量測量的精確度的高低絕不是一件小事。
伴隨著國內（nèi）科技和經濟的持續（xù）進步（bù）與發展，飲料流量計在工農業、供水（shuǐ）、消防等許多領域得到了（le）廣泛的應用。飲料流量計的特點在於其具備**的可靠性和適應性，能夠做到良好（hǎo）的耐腐蝕性。*近幾年，對於飲料流量計製造與（yǔ）應用中的（de）新技術仍（réng）然處於不斷（duàn）探索過程中，對於流量計的精確度和（hé）穩定（dìng）性也有了更好的要求（qiú）。能夠影（yǐng）響飲料流量計精度的（de）因素有很多，但隻要明確了主要的幹擾因素，就能夠（gòu）有針對性地（dì）利用軟硬件技術來降低幹擾因素對測量精度的影響，有效提升飲料流量計工作的可（kě）靠性。
1 基本原（yuán）理介紹
飲料流量計是以法（fǎ）拉*電磁感應定律為理論基礎而隨著我（wǒ）國科學技術（shù）和經濟的不斷發展與進步（bù），飲料流量計在我國的工業、技術檢（jiǎn）測和管理等很多領域得到了廣泛的使（shǐ）用，飲料流量計具（jù）有良好的耐腐蝕性，並具備可靠性高、適應性強的特點（diǎn）。近年來，各個領域在不斷探索新技術的（de）同時，對飲料流量計的精確程度和穩定性也提出了（le）更高的要求。能夠影響飲料流量計（jì）精度的因（yīn）素有很多，但隻要明確了主（zhǔ）要的幹擾因素（sù），就能（néng）夠有針對性地利用軟硬件技術來降低幹擾因素對測量精度的影響，有效（xiào）提升飲料流量計工作（zuò）的可靠性。

2 飲料流量計精度影（yǐng）響因素分析
飲料流量計的幹擾信號有很多，這些幹擾（rǎo）信號會和實際的（de）流量（liàng）信號相混合，產生一（yī）種十分複雜的（de）數據處理情況。因此，要提高飲料流量計對（duì）液體的測量精確度，就必須對這（zhè）些幹擾信號產生（shēng）的原因進行（háng）分析與總結，以便有針對性（xìng）地采取抗幹擾措施，飲料流量計的常見影（yǐng）響因素如（rú）下。
2. 1 正（zhèng）交幹擾飲料流量（liàng）計的磁路係統包含有兩（liǎng）個勵磁線圈，而導管內的液體與傳感器電*及轉（zhuǎn）換器（qì）結構組成了一個閉合的回路（lù），如（rú）圖2 所示。理論情況下，磁力線( 圖中B) 應與閉合回（huí）路相平行，但是由於（yú）裝配過程中的誤差，導致磁力線不可能完全平行於這一閉合回路，出現部分磁力線成一定角度穿過回路的現象（xiàng），這引起了即使（shǐ）沒有液體流動的情況下，傳感器的電*上也會產生感應電動（dòng）勢，就形成了（le）正交幹擾的基本形式。
當磁力線圈中的電流發生變化時，由於傳（chuán）感器電（diàn）*的作用，在磁場發生轉變的過程中，兩個電*所形成的閉合回路會產生相反的感應電（diàn）壓，當磁場再（zài）次發生變（biàn）化時，傳（chuán）感器的電磁回路又會再次產生相反的感應（yīng）電壓。由於磁力線圈（quān）磁場的變化總是由（yóu）一個穩定狀態向另一個穩定狀態（tài）進行轉變，再由此狀態轉變為原狀態，因此，所（suǒ）引起的電*反向感應電壓也具有相似的特質，說明（míng）正交幹擾的（de）產（chǎn）生隻與磁力（lì）線（xiàn）圈的磁（cí）場變化有關，與實際被測的液體（tǐ）流（liú）量無關。因此，磁力線圈的勵（lì）磁頻率是正交幹（gàn）擾（rǎo）強弱的主要影響因素。

2. 2 同相幹擾
在電磁（cí）流量傳感器中，部分（fèn）主磁通會在流體內部形成正交幹擾的閉合渦電流，由於交變電流的產生（shēng）會導致出現交變磁場，而引起與（yǔ）之正交相連的二次磁通產生，同時因（yīn）二次磁通的影響，又會引起與二次磁通正交相連的渦電（diàn）流（liú）產（chǎn）生，這就是（shì）同向幹擾產生的主要原因。下式是由正（zhèng）交幹擾公式經過微分得到的同向幹（gàn）擾公式，通過公示可知，同相幹擾與流（liú）量（liàng）信號相位相同，大小與流量無關，因此很難將同向幹（gàn）擾產生的信（xìn）號（hào）與流量信號（hào）進行分離，隻能（néng）通過（guò）減少磁路係統的勵磁頻率來降低同向幹擾信號（hào）的影響。
er = ω2Bm sinωt = (2πf)2Bm sinωt
式中:er
為同（tóng）相（xiàng）幹擾電（diàn）壓;f 為為勵磁頻率;ω 和t 為常量。
2. 3 串模幹擾與（yǔ）共模幹擾
串模幹擾是在單端（duān）信號（hào）輸入的同時，還有多種幹擾信號與（yǔ）其疊加在一起成為前置放大器的（de）輸（shū）入信號。若幹擾信號過大，容易導致放大器飽和而無法正常工作。當設備存在漏磁問題時，也會在周圍（wéi）形成很強的交變磁場，從而（ér）會引起串（chuàn）模幹（gàn）擾的形成。為了降（jiàng）低串模幹擾產（chǎn）生的影響，現階段的流量傳感器通（tōng）常將“零阻（zǔ）值”的被測流體作為轉換放大器（qì）的接地端，而傳感（gǎn）器的兩個（gè）電（diàn）*作為放大器的輸入（rù）端，這就很（hěn）好的（de）抑製了幅度相等和（hé）*性（xìng）相同的串模幹擾。共模幹擾主要是由於靜電幹擾引起的，一般情況下，共模幹擾不會直接影響測量的（de）結果（guǒ），但（dàn）是若轉換放大器的輸入（rù）參數（shù）存在（zài）不對稱問題時，共模幹擾就會轉變為（wéi）串模幹擾來影響*終的測（cè）量結果，將電解質與金屬材料圈和電*進行屏蔽能夠有效地降低共模（mó）幹擾的影響。
2. 4 直流（liú）幹擾（rǎo）
在被測液體與電*和接液部件接觸過程中，電解質中的正負離子會分別作（zuò）定（dìng）向運動，這會使被測液體在電*和接液部件之間形成電位差，通常將這種現象稱為*化現象。如（rú）圖3 所示，理論上來說，兩電*A 和（hé）B 對接液部件的電位e1、e2大小相等、方向相反，此時兩電*的電位差等（děng）於零。但（dàn）是，若兩電*的材質或表麵狀態存（cún）在差異，此時A、B 電*之間的電（diàn）位差就（jiù）不為零，這就形（xíng）成了（le）*化電壓，*化電壓與共模狀態（tài）的電壓e3一起疊加在流量信號中，被輸入轉換（huàn）器的差動放大（dà）器。當*化電壓過大，則會對差動放大器的輸入端造成較大影響，導致信號無法放大或流量信號的（de）輸出波動過大，從而降低了（le）飲料流量計（jì）的測量精度。

3 飲（yǐn）料流量計的抗幹擾方式
由於飲料流量計測（cè）量精度（dù）的幹擾因素很多，且飲料流量計的工（gōng）作（zuò）條件通常也比較惡劣，飲料流量計（jì）的測量準確程度除受到係（xì）統內（nèi）部產生的信號幹（gàn）擾外（wài），還會不（bú）可避免的受到（dào）多種環境因素的影（yǐng）響，飲料流量計（jì）測量（liàng）的誤差（chà），會給生產帶來重大的經濟損失。因此，提升流量計的可靠性與測量精度（dù），減少幹擾對測量值的（de）影響程度，是飲料流量計發展必須要做的工（gōng）作。
3. 1 硬件抗幹擾技術
(1)電源端（duān）所產生的幹擾是電子（zǐ）產品較為常見的精（jīng）度幹擾因素，由於這種幹擾無法完全被去除，隻能通過減小幹擾脈衝的幅度來降低其影（yǐng）響（xiǎng）。在實際工（gōng）作中常采用在交流進線端串接入低通LC 濾波器（qì）的方式來實現，這種方法在實際的工作中產生了顯著地效果。
(2)傳輸電（diàn）纜所產生的雜散電磁場（chǎng）會通（tōng）過感應和輻射的方式進入信道而產生幹擾，利用雙芯屏蔽電纜能夠實現較長線路傳輸（shū）的抗幹擾功能。對於環境更為惡劣的情況，為提高抗幹擾能力（lì），可采用（yòng）光電隔離方式將係統（tǒng）控製部分與I /O 口部分分開，並（bìng）采用雙電源供電來降低幹擾（rǎo）產（chǎn）生（shēng）的精度影響。
(3)除了有針對性的抵抗幹擾之外，還可以采取增加硬件的方式提升係統的整（zhěng）體抗幹（gàn）擾能（néng）力。例如:選擇和使用（yòng）抗幹（gàn）擾能力強的單（dān）片機;使用硬件看門狗電路;使用電壓檢（jiǎn）測電路;盡（jìn）可能使（shǐ）用單片機的內部（bù）程序存儲器和內部數（shù）據存（cún）儲器等。
3. 2 軟件抗幹擾技術
(1)通過在係統程序的關鍵位置（zhì）插入部分單字節（jiē）指令或將單字節指令進（jìn）行重寫，從而（ér）達到恢複“跑飛”程序（xù）的目的，這種方（fāng）法稱之為指令冗餘。指令冗餘的主（zhǔ）要方法包（bāo）括以下兩點:一是在雙字節指令和3 字節指令之後插入兩個單字節**P 指（zhǐ）令，以保證其後的指令不被拆散。二是對於（yú）程序流向起決定作用的指令和某些對係統工（gōng）作狀態有重要作用的指（zhǐ）令的後麵，可重複寫上這些（xiē）指令，以確保這些指令的正確執行。
(2)若“跑飛（fēi）”程序進入非程序區或者表格（gé）區時，指令（lìng）冗餘（yú）則無法起（qǐ）到抗幹擾的（de）目的，此時可采用設置軟（ruǎn）件陷阱對“跑飛”程序進行攔（lán）截，軟件陷阱能將“跑飛（fēi）”程序引向某（mǒu）一位（wèi）置，再通過編製（zhì）的（de）程序對“跑飛”程序（xù）進行恢複（fù）。
(3)某些（xiē）程序被幹擾後容易陷入死循（xún）環模式，通過程序（xù）監視技術，能夠及時發現（xiàn）運（yùn）行超時的程序，並采用相應的方式使程序（xù）複位，保證程序（xù）的正常運行。
4 結語
總之，在保證（zhèng）飲料（liào）流量計（jì）基本（běn）使用（yòng）功能的前提下，通過對現階段技術的影響因素（sù）進行分析，就能夠有針對性地降低幹擾對測量結果產生的（de）影響，從而保證飲料流量計工作過程的（de）可靠性，避免因（yīn）測量不準確而導致的（de）經（jīng）濟（jì）損失和事故發生。

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