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關於熱式煙氣流量計的抗幹擾與電磁兼容特性分析
點擊次數:2375 發布時間:2021-01-08 05:53:18
摘(zhāi)要: 文章(zhāng)主要對 JB/T 9249-2015 《熱式煙氣流量計機械行業標準》及 JJG 1029-2007 《熱式煙氣流(liú)量計檢定規程》附錄 A 型(xíng)式評價大綱電磁兼容性(xìng)能中的電磁抗擾度檢測部分中五個方麵進行了特性分析,並針對其相關電磁抗擾度(dù)特性,建議流量計(jì)型式評價大綱電磁兼容(róng)性能試驗部分增加電快速瞬(shùn)變脈衝群抗擾度、浪湧(yǒng)抗擾度、電壓暫降、短時(shí)中斷、電壓變化的抗擾度和工頻磁場抗擾度試驗,以提升流量計的產品性能。
電(diàn)磁兼容 ( EMC-Electromagnetic Compatibility)是一門新興(xìng)的綜合性學科,主要研究電磁騷擾( EMI) 和電磁抗擾度 ( EMS) 的(de)問題,即各種含有電子器件的設備、電路在一定的電(diàn)磁環境下,都(dōu)能正常工作,互不幹擾。簡單的來講,EMI 就是含有電子器件的設備、電路對外發射的電磁騷擾的特性,而 EMS 就是含有電子器件的設備、電路對外界發射的電磁騷擾(rǎo)的抵抗能力。
工業儀表,主要關注的是(shì)其 EMS 能力,這是因為工業儀表的使用環(huán)境,一般都(dōu)很惡劣,環境中會充斥著人們看不到的各種電磁幹(gàn)擾,諸如工頻磁場幹擾、電快速脈衝群、靜電、浪湧等。這些看不見、摸不著的電磁幹擾,往往是人們*容易忽略,也是影響工業儀表特性的關鍵。每種工業(yè)儀表的型式評價大綱也(yě)會(huì)依據(jù)其工作環境,對其 EMS 能力做出具體要求,一款合格的儀表也是必須具有良好的(de) EMS 能力(lì)。
本文主要對 JB/T 9249-2015 《熱式煙氣流量計機械行(háng)業標準(zhǔn)》及 JJG 1029—2007 《熱式煙氣流量計(jì)檢定規程》附錄 A 型式評價大綱中(zhōng)提到的靜電放(fàng)電抗擾度、射頻電磁場輻射抗擾度、電快速瞬變脈(mò)衝群抗擾度、浪湧抗擾度及電壓暫(zàn)降、短時中斷和電壓變化的抗擾度等五方麵(miàn)流量計 EMS 特性,展開分析並提出改善建議。同時(shí),工頻磁場抗擾度(dù)雖然(rán)在(zài)兩種標準中未提到,但在流量計的實際使用過程中,工頻磁場也是影響其工作特性的主要因素。
1 熱式煙(yān)氣流量(liàng)計電磁幹擾的引入(rù)路徑
絕大多數的電(diàn)磁(cí)幹擾,都是通過(guò)電(diàn)源線、信號線進入到電子電(diàn)路內,同樣,流量計(jì)也是如此。圖 1 為常(cháng)見(jiàn)流量計電源及信號輸出部分設計。

從圖1 中可(kě)以看到,供電電源 +24 V, +12 V均可,直流電源通(tōng)過瓷片電容 C1 濾掉部分紋波,然(rán)後通過線性穩壓芯片 78M05,得到 + 5 V 電壓,為後麵的流量計信號處(chù)理電路供電(diàn),若要再得到 3. 3 V 電壓,通常(cháng)會在 78M05 後再加一片線性穩壓芯(xīn)片 LM1117-3. 3,為了節約成本,供電電路沒有做(zuò) EMS 設計。同時,脈衝輸出部分,僅通過一個 MOS 管和兩個穩壓管,也沒有 EMS 方麵(miàn)的設計考(kǎo)慮。
2 熱式煙氣流量計的電磁(cí)兼容特性
2. 1 靜電放(fàng)電抗擾度
靜電放電抗擾度 ESD,即對靜電(diàn)放電產生的脈衝(chōng)騷擾的抗擾(rǎo)度。靜電放電能量不(bú)大,但是電壓很高,有(yǒu)時高達上萬伏,雖(suī)然對人體沒有(yǒu)什麽傷害,但其對電子元器件的傷害卻是致命的,整個電路隻要有一個電子元器件(jiàn)失(shī)效,就可能會導致整個電路失效。流量計靜電放電抗擾度試驗遵循標準 GB/T 17626. 2 《電磁兼容 試驗和測量技術 靜(jìng)電放(fàng)電(diàn)抗擾度試驗》 ,在(zài)試驗過(guò)程中,會對人們能夠接觸到的流量計部位(wèi),進行放電試驗。流量計機械行業標準,接觸放電要求 4 kV,但型式評(píng)價(jià)試(shì)驗,接觸放電會做到6 kV,所以建議流量計生產廠家,流量計電子電路設計時(shí),ESD 接觸放電做到 6 kV。
在熱式煙氣流量計型式評價試(shì)驗中(zhōng),靜電放電抗擾度試驗基本都能通過(guò),即使電路沒有靜電(diàn)保護器件,這不代表著電路不需要靜電保護。這(zhè)是因為 GB/T 17626. 2 要求隻對日常人們能夠接觸到(dào)部位進行放電(diàn)試驗,這也就意(yì)味著隻要流量計表體可靠接地,在進行靜電放電試驗時,電流會直接導入大地(dì),這也就不會對內部電子電路產生(shēng)影(yǐng)響。但在實際流量計的使用過程中,工(gōng)程師需要開蓋接(jiē)線、調整放大倍數、調整儀表(biǎo)係數等,這都給了靜電進入電(diàn)子電路的機會,這種隨機性電路破壞*難察覺,也就給儀表的維修帶來了*大的困難。在電子電路設計中,建議工程師在電源部分加壓敏電阻,在需要保護的關(guān)鍵電子元器件旁加 TVS ( 瞬態電壓抑(yì)製器) 管來抑製靜電幹擾; 在流量計需要開蓋時,建議工程師提前(qián)把靜電釋放掉或帶靜(jìng)電手(shǒu)環等靜電防護設施作業。
2. 2 射頻電(diàn)磁場輻射抗擾度
射頻電磁場輻射抗擾度,即對空間騷擾電磁波(bō)的抗擾度。空間中的騷擾電磁波(bō)是無處不在的,例如(rú)無線電廣播、電視台的發射機、手機等。熱式煙氣流量計射頻電磁場輻射抗(kàng)擾度試驗遵循 GB/T17626. 3 《電磁(cí)兼(jiān)容 試驗和測量技術 射頻電磁場輻射抗擾度(dù)試驗》 ,要(yào)求試驗等級為(wéi) 3 級,即頻率範圍80 ~1 000 MHz,試驗場強 10 V/m。為了(le)防止外界電磁波影響試驗(yàn)結果,同時,為了工作人員身體健康(kāng)的考慮,試驗需要在半電波暗室內進行。空間騷擾電磁波對(duì)流(liú)量(liàng)計的影響相較於靜電(diàn)更加隨機(jī),若流量計此項指標不達標,會時刻影響其性能。熱式煙氣流(liú)量計工作信號頻率*高 3 000 Hz 左右,沒有高(gāo)頻信號處理電路,一般空間騷擾(rǎo)電磁波不會直接對電子電路產生影響(xiǎng)。在流量計實際使用過程中,其主(zhǔ)要的空間(jiān)電磁波幹擾是由電源線引入的,電源線相當於接收天線,將空間騷擾電磁波接收到電子電路內部。在電子電路(lù)設計中,建議在 PCB 空間允許的情況下,盡量加粗電源線和地線,同時可采用 DC-DC 隔離電源模(mó)塊。
2. 3 電快(kuài)速瞬變脈衝群抗擾度
電快速瞬(shùn)變脈衝群(qún)抗擾度,即某些電路產生的群脈衝的抗擾度,騷擾從導線引入。電(diàn)快速(sù)瞬變脈衝群主要產生原(yuán)因為: 電感負載 ( 如繼電器、接觸器) 斷開時,由於開關觸點間(jiān)隙的絕緣擊穿或觸點彈跳等(děng)原因,在斷開處產生的暫態騷擾。流(liú)量計電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗遵循GB/T 17626. 4 《電磁兼容 試驗和測量技術 電快速瞬(shùn)變脈衝群抗擾度試驗(yàn)》,流量計機(jī)械行業標準要(yào)求,供電電源與保護地之間,峰值(zhí)電壓 2 kV,試驗時間 60 s,重複頻(pín)率 5 kHz。而其(qí)型式評價大綱對項指標暫未做要求。
電快速(sù)瞬變脈衝群的(de)特點為,脈衝(chōng)成群出現(xiàn)、脈衝的重複頻率較高、脈衝(chōng)波形(xíng)的上升時間短暫(zàn)、單個脈衝的能量較低(dī)。一般不會導致流量計的損壞,但是由於其頻譜分布寬,所以仍然(rán)會對熱式煙氣流量計內部電子器件可靠工作產生影響(xiǎng)。在(zài)流量計的實際使用(yòng)中,若(ruò)接 PLC 使用,繼電器的閉合斷開是(shì)難免的,這也就要求工程師在設計流量計電子電路時,做好相(xiàng)應防護的考慮。在電子電路設計(jì)中,加 TVS 二*管是比較好的選擇(zé),相較於 EMI 濾(lǜ)波器(qì)成本會較低很多。
2. 4 浪湧抗擾度
浪湧(yǒng)抗擾度,即對雷電或某些(xiē)電(diàn)路產生的脈(mò)衝騷擾的(de)抗(kàng)擾度,騷擾從導線加入。浪湧(yǒng)主要產生原因為: 雷電和電氣設備的啟停等,其(qí)中雷擊引起的浪湧危害尤為(wéi)嚴重,其(qí)為單脈衝型,且能量巨大,會在幾微妙內到達上萬伏,一旦進入沒(méi)有相關保護的流量計內部電子電路,會(huì)導致流量計直接損壞。流(liú)量計浪湧抗擾度(dù)試驗遵循 GB/T 17626. 5 《電磁兼容 試驗和測量技術 浪(làng)湧 ( 衝(chōng)擊) 擾度試驗》,熱式煙氣流量計機械行業標準要求,開路試驗電壓(yā) 1. 0 kV,浪湧波形1. 2/50 us ~8/20 us。而其型式評價大綱對此項指標(biāo)暫未做要求。
流量(liàng)計多用於蒸汽流量的(de)計量(liàng),通常需要裝在戶外,這也就時刻在雷(léi)電的考驗(yàn)之下。當然外殼可靠接(jiē)地,是避免雷擊*簡單有效的方式,但其也不可能完全避免浪湧(yǒng)進(jìn)入流量計(jì)內部電子電路。這也就要求工程師在設計流量計電子電路時,做好相應防(fáng)護的考慮。在(zài)電子電路設計中,這裏又會提到 TVS 二*管,確實,TVS二*管在應對脈衝型幹擾,作(zuò)用是相當(dāng)明顯的。TVS 二*管是目前普遍使用的一種新(xīn)型高(gāo)效電(diàn)路保(bǎo)護(hù)器件,它具(jù)有*快的(de)響(xiǎng)應時間 ( 亞納秒級)和相當(dāng)高的浪湧吸收能力。同時,在電子電路設計中,陶瓷放電管和壓敏電阻也是可以選擇(zé)配合TVS 二*管一起使用(yòng)。
2. 5 電壓暫降、短時中(zhōng)斷和電壓變化的抗擾度
電壓暫降(jiàng)、短(duǎn)時中斷和電壓變化的抗擾度,即對(duì)供電電源變化的抗擾度。熱式煙氣流量(liàng)計電壓暫(zàn)降、短(duǎn)時中斷和電壓(yā)變化的抗擾度(dù)試驗遵循 GB/T17626. 11 《電(diàn)磁兼容 試驗和測量技術 電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)》,流(liú)量計機械行業標(biāo)準要求: 電源變化影響,直流供電的流量計在額定(dìng)電壓變化 ±10% 的情況(kuàng)各運行 15 min; 電源短時中(zhōng)斷,電源中斷 0% U T ,持續時間 250/300 周期 ( 50 Hz 試驗采用 250 周期,60 Hz 試驗采用 300 周期) ,中斷 10 次,試驗過程中允許流量計出錯,電壓恢複後應能自動恢複。而其型式評價大綱對此項指標暫未做(zuò)要求。
熱式煙氣(qì)流量計(jì)在實際使用過程中,電壓變化是在所難免的。在電子電路設計中,對於電源變化(huà),78M05 的(de)輸入電(diàn)壓(yā)範圍(wéi)為(wéi)( 8 ~35) V,就可以滿足;對於電源短時中斷,MCU 程(chéng)序上則需(xū)要(yào)及(jí)時做好參數保(bǎo)存。
2. 6 工頻磁場抗擾度
工頻磁場抗擾度,即對(duì) 50 Hz 交流電產生的強(qiáng)磁場的抗擾度。此項抗擾度指標在兩種標準中,均未提及,但在流量計的(de)使用過程中,經常會引入 50 Hz 工頻幹擾(rǎo),導致流(liú)量計偏快或工作不(bú)正常。工頻磁(cí)場抗擾(rǎo)度試驗遵循 GB/T 17626. 8《電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術 工頻磁場抗擾度試驗》,參照電磁流量(liàng)計和渦輪流量計附錄A 型式評價部分的工頻磁場抗擾度試驗要求,建議工程師設計電子電(diàn)路時,按照試驗等級 3 級,即 10 A/m 設計。
隻(zhī)要有220 V 供電(diàn)設備的場所,就會(huì)產生(shēng)工頻磁場幹擾。這也就需要工程師采取相關措施,防止工頻幹擾(rǎo)進入熱式煙氣流量(liàng)計電(diàn)子(zǐ)電路。一般解決(jué)措施(shī)為: 加電源(yuán)濾波器、流(liú)量計良好接地、采用(yòng)高導磁材料做屏蔽(bì)層的線纜等。
3 結束(shù)語(yǔ)
目前,國內大多數流量計生產廠家不太(tài)重視流量計(jì)的電磁兼容特性。這也導致了在流量計使用過程中,諸如流量計存儲數據丟(diū)失、工頻(pín)幹(gàn)擾、流量計電子部分突然失靈(líng)等(děng)問題頻頻發生。隨著時代的發展,我們身邊電子設(shè)備日益增多,熱式煙氣(qì)流量計的工作電(diàn)磁環境也日趨複雜,這也要求流量計的電磁兼容特性經得起考驗。
管道煙氣流量計 電(diàn)廠煙氣流量計 脫硝(xiāo)煙氣流量計,電廠煙氣流(liú)量計 脫硝煙氣流量計,不(bú)鏽鋼(gāng)煙氣流(liú)量計 靶式煙氣流量計(jì),脫硝煙氣流量計 測煙氣流量計,脫硝煙氣流量計 鍋爐煙氣流量計在(zài)測量飽和蒸汽中對於生產效率的提升 電廠煙氣流量計,管道(dào)煙氣流量計 脫硝煙氣流量計在測量蒸汽時產生誤差(chà)的來源及解決 電廠煙氣流(liú)量計,測量煙氣(qì)的流量計 有效增加火電(diàn)廠煙氣流量計使用壽命的日常維護方(fāng)法說明 管道(dào)煙氣流量計在氣田生產中使(shǐ)用情況與計量問題分(fèn)析 煙氣流量計在測量飽和蒸汽中對於生產效率的提升 煙氣流量計在電廠脫硝係統蒸汽耗量過(guò)大問題中的分析(xī) 工程設計中插入(rù)式煙氣(qì)流量(liàng)計插入深度的選擇 淺談煙氣流量計在工業行業的應用 煙氣(qì)流量計的信號組成及處理與係統實現 對煙(yān)氣流量(liàng)計製造過(guò)程進(jìn)行優化設計 淺析電廠煙氣流量計在鑽井檢測係(xì)統(tǒng)方麵的應用 淺析高溫煙氣流量計安全係統的開發(fā)與應用 關(guān)於熱(rè)式煙氣流(liú)量計的抗幹擾與電磁兼容(róng)特性分(fèn)析 脫硝(xiāo)煙氣流量計的原理選用及安裝維護與故(gù)障處理(lǐ) 脫硫煙(yān)氣流量計在電廠脫硝係統蒸汽耗量過大(dà)的問題分析 鍋爐煙氣(qì)流量計(jì)的信號組成及處理與係統試驗分(fèn)析(xī) 關於管道煙氣(qì)流量計在汽(qì)輪機改造(zào)中的應(yīng)用及安裝調試 電(diàn)廠煙氣流量計的原理工作流程與運行參數及常見問題(tí)處理 高溫煙氣流量計 高溫煙氣流量(liàng)計選型(xíng) 脫硫煙氣流量計,高溫煙氣流(liú)量計 不鏽鋼煙氣流量計,測煙(yān)氣流量用什麽流量計(jì)
電(diàn)磁兼容 ( EMC-Electromagnetic Compatibility)是一門新興(xìng)的綜合性學科,主要研究電磁騷擾( EMI) 和電磁抗擾度 ( EMS) 的(de)問題,即各種含有電子器件的設備、電路在一定的電(diàn)磁環境下,都(dōu)能正常工作,互不幹擾。簡單的來講,EMI 就是含有電子器件的設備、電路對外發射的電磁騷擾的特性,而 EMS 就是含有電子器件的設備、電路對外界發射的電磁騷擾(rǎo)的抵抗能力。
工業儀表,主要關注的是(shì)其 EMS 能力,這是因為工業儀表的使用環(huán)境,一般都(dōu)很惡劣,環境中會充斥著人們看不到的各種電磁幹(gàn)擾,諸如工頻磁場幹擾、電快速脈衝群、靜電、浪湧等。這些看不見、摸不著的電磁幹擾,往往是人們*容易忽略,也是影響工業儀表特性的關鍵。每種工業(yè)儀表的型式評價大綱也(yě)會(huì)依據(jù)其工作環境,對其 EMS 能力做出具體要求,一款合格的儀表也是必須具有良好的(de) EMS 能力(lì)。
本文主要對 JB/T 9249-2015 《熱式煙氣流量計機械行(háng)業標準(zhǔn)》及 JJG 1029—2007 《熱式煙氣流量計(jì)檢定規程》附錄 A 型式評價大綱中(zhōng)提到的靜電放(fàng)電抗擾度、射頻電磁場輻射抗擾度、電快速瞬變脈(mò)衝群抗擾度、浪湧抗擾度及電壓暫(zàn)降、短時中斷和電壓變化的抗擾度等五方麵(miàn)流量計 EMS 特性,展開分析並提出改善建議。同時(shí),工頻磁場抗擾度(dù)雖然(rán)在(zài)兩種標準中未提到,但在流量計的實際使用過程中,工頻磁場也是影響其工作特性的主要因素。
1 熱式煙(yān)氣流量(liàng)計電磁幹擾的引入(rù)路徑
絕大多數的電(diàn)磁(cí)幹擾,都是通過(guò)電(diàn)源線、信號線進入到電子電(diàn)路內,同樣,流量計(jì)也是如此。圖 1 為常(cháng)見(jiàn)流量計電源及信號輸出部分設計。

從圖1 中可(kě)以看到,供電電源 +24 V, +12 V均可,直流電源通(tōng)過瓷片電容 C1 濾掉部分紋波,然(rán)後通過線性穩壓芯片 78M05,得到 + 5 V 電壓,為後麵的流量計信號處(chù)理電路供電(diàn),若要再得到 3. 3 V 電壓,通常(cháng)會在 78M05 後再加一片線性穩壓芯(xīn)片 LM1117-3. 3,為了節約成本,供電電路沒有做(zuò) EMS 設計。同時,脈衝輸出部分,僅通過一個 MOS 管和兩個穩壓管,也沒有 EMS 方麵(miàn)的設計考(kǎo)慮。
2 熱式煙氣流量計的電磁(cí)兼容特性
2. 1 靜電放(fàng)電抗擾度
靜電放電抗擾度 ESD,即對靜電(diàn)放電產生的脈衝(chōng)騷擾的抗擾(rǎo)度。靜電放電能量不(bú)大,但是電壓很高,有(yǒu)時高達上萬伏,雖(suī)然對人體沒有(yǒu)什麽傷害,但其對電子元器件的傷害卻是致命的,整個電路隻要有一個電子元器件(jiàn)失(shī)效,就可能會導致整個電路失效。流量計靜電放電抗擾度試驗遵循標準 GB/T 17626. 2 《電磁兼容 試驗和測量技術 靜(jìng)電放(fàng)電(diàn)抗擾度試驗》 ,在(zài)試驗過(guò)程中,會對人們能夠接觸到的流量計部位(wèi),進行放電試驗。流量計機械行業標準,接觸放電要求 4 kV,但型式評(píng)價(jià)試(shì)驗,接觸放電會做到6 kV,所以建議流量計生產廠家,流量計電子電路設計時(shí),ESD 接觸放電做到 6 kV。
在熱式煙氣流量計型式評價試(shì)驗中(zhōng),靜電放電抗擾度試驗基本都能通過(guò),即使電路沒有靜電(diàn)保護器件,這不代表著電路不需要靜電保護。這(zhè)是因為 GB/T 17626. 2 要求隻對日常人們能夠接觸到(dào)部位進行放電(diàn)試驗,這也就意(yì)味著隻要流量計表體可靠接地,在進行靜電放電試驗時,電流會直接導入大地(dì),這也就不會對內部電子電路產生(shēng)影(yǐng)響。但在實際流量計的使用過程中,工(gōng)程師需要開蓋接(jiē)線、調整放大倍數、調整儀表(biǎo)係數等,這都給了靜電進入電(diàn)子電路的機會,這種隨機性電路破壞*難察覺,也就給儀表的維修帶來了*大的困難。在電子電路設計中,建議工程師在電源部分加壓敏電阻,在需要保護的關(guān)鍵電子元器件旁加 TVS ( 瞬態電壓抑(yì)製器) 管來抑製靜電幹擾; 在流量計需要開蓋時,建議工程師提前(qián)把靜電釋放掉或帶靜(jìng)電手(shǒu)環等靜電防護設施作業。
2. 2 射頻電(diàn)磁場輻射抗擾度
射頻電磁場輻射抗擾度,即對空間騷擾電磁波(bō)的抗擾度。空間中的騷擾電磁波(bō)是無處不在的,例如(rú)無線電廣播、電視台的發射機、手機等。熱式煙氣流量計射頻電磁場輻射抗(kàng)擾度試驗遵循 GB/T17626. 3 《電磁(cí)兼(jiān)容 試驗和測量技術 射頻電磁場輻射抗擾度(dù)試驗》 ,要(yào)求試驗等級為(wéi) 3 級,即頻率範圍80 ~1 000 MHz,試驗場強 10 V/m。為了(le)防止外界電磁波影響試驗(yàn)結果,同時,為了工作人員身體健康(kāng)的考慮,試驗需要在半電波暗室內進行。空間騷擾電磁波對(duì)流(liú)量(liàng)計的影響相較於靜電(diàn)更加隨機(jī),若流量計此項指標不達標,會時刻影響其性能。熱式煙氣流(liú)量計工作信號頻率*高 3 000 Hz 左右,沒有高(gāo)頻信號處理電路,一般空間騷擾(rǎo)電磁波不會直接對電子電路產生影響(xiǎng)。在流量計實際使用過程中,其主(zhǔ)要的空間(jiān)電磁波幹擾是由電源線引入的,電源線相當於接收天線,將空間騷擾電磁波接收到電子電路內部。在電子電路(lù)設計中,建議在 PCB 空間允許的情況下,盡量加粗電源線和地線,同時可采用 DC-DC 隔離電源模(mó)塊。
2. 3 電快(kuài)速瞬變脈衝群抗擾度
電快速瞬(shùn)變脈衝群(qún)抗擾度,即某些電路產生的群脈衝的抗擾度,騷擾從導線引入。電(diàn)快速(sù)瞬變脈衝群主要產生原(yuán)因為: 電感負載 ( 如繼電器、接觸器) 斷開時,由於開關觸點間(jiān)隙的絕緣擊穿或觸點彈跳等(děng)原因,在斷開處產生的暫態騷擾。流(liú)量計電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗遵循GB/T 17626. 4 《電磁兼容 試驗和測量技術 電快速瞬(shùn)變脈衝群抗擾度試驗(yàn)》,流量計機(jī)械行業標準要(yào)求,供電電源與保護地之間,峰值(zhí)電壓 2 kV,試驗時間 60 s,重複頻(pín)率 5 kHz。而其(qí)型式評價大綱對項指標暫未做要求。
電快速(sù)瞬變脈衝群的(de)特點為,脈衝(chōng)成群出現(xiàn)、脈衝的重複頻率較高、脈衝(chōng)波形(xíng)的上升時間短暫(zàn)、單個脈衝的能量較低(dī)。一般不會導致流量計的損壞,但是由於其頻譜分布寬,所以仍然(rán)會對熱式煙氣流量計內部電子器件可靠工作產生影響(xiǎng)。在(zài)流量計的實際使用(yòng)中,若(ruò)接 PLC 使用,繼電器的閉合斷開是(shì)難免的,這也就要求工程師在設計流量計電子電路時,做好相(xiàng)應防護的考慮。在電子電路設計(jì)中,加 TVS 二*管是比較好的選擇(zé),相較於 EMI 濾(lǜ)波器(qì)成本會較低很多。
2. 4 浪湧抗擾度
浪湧(yǒng)抗擾度,即對雷電或某些(xiē)電(diàn)路產生的脈(mò)衝騷擾的(de)抗(kàng)擾度,騷擾從導線加入。浪湧(yǒng)主要產生原因為: 雷電和電氣設備的啟停等,其(qí)中雷擊引起的浪湧危害尤為(wéi)嚴重,其(qí)為單脈衝型,且能量巨大,會在幾微妙內到達上萬伏,一旦進入沒(méi)有相關保護的流量計內部電子電路,會(huì)導致流量計直接損壞。流(liú)量計浪湧抗擾度(dù)試驗遵循 GB/T 17626. 5 《電磁兼容 試驗和測量技術 浪(làng)湧 ( 衝(chōng)擊) 擾度試驗》,熱式煙氣流量計機械行業標準要求,開路試驗電壓(yā) 1. 0 kV,浪湧波形1. 2/50 us ~8/20 us。而其型式評價大綱對此項指標(biāo)暫未做要求。
流量(liàng)計多用於蒸汽流量的(de)計量(liàng),通常需要裝在戶外,這也就時刻在雷(léi)電的考驗(yàn)之下。當然外殼可靠接(jiē)地,是避免雷擊*簡單有效的方式,但其也不可能完全避免浪湧(yǒng)進(jìn)入流量計(jì)內部電子電路。這也就要求工程師在設計流量計電子電路時,做好相應防(fáng)護的考慮。在(zài)電子電路設計中,這裏又會提到 TVS 二*管,確實,TVS二*管在應對脈衝型幹擾,作(zuò)用是相當(dāng)明顯的。TVS 二*管是目前普遍使用的一種新(xīn)型高(gāo)效電(diàn)路保(bǎo)護(hù)器件,它具(jù)有*快的(de)響(xiǎng)應時間 ( 亞納秒級)和相當(dāng)高的浪湧吸收能力。同時,在電子電路設計中,陶瓷放電管和壓敏電阻也是可以選擇(zé)配合TVS 二*管一起使用(yòng)。
2. 5 電壓暫降、短時中(zhōng)斷和電壓變化的抗擾度
電壓暫降(jiàng)、短(duǎn)時中斷和電壓變化的抗擾度,即對(duì)供電電源變化的抗擾度。熱式煙氣流量(liàng)計電壓暫(zàn)降、短(duǎn)時中斷和電壓(yā)變化的抗擾度(dù)試驗遵循 GB/T17626. 11 《電(diàn)磁兼容 試驗和測量技術 電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)》,流(liú)量計機械行業標(biāo)準要求: 電源變化影響,直流供電的流量計在額定(dìng)電壓變化 ±10% 的情況(kuàng)各運行 15 min; 電源短時中(zhōng)斷,電源中斷 0% U T ,持續時間 250/300 周期 ( 50 Hz 試驗采用 250 周期,60 Hz 試驗采用 300 周期) ,中斷 10 次,試驗過程中允許流量計出錯,電壓恢複後應能自動恢複。而其型式評價大綱對此項指標暫未做(zuò)要求。
熱式煙氣(qì)流量計(jì)在實際使用過程中,電壓變化是在所難免的。在電子電路設計中,對於電源變化(huà),78M05 的(de)輸入電(diàn)壓(yā)範圍(wéi)為(wéi)( 8 ~35) V,就可以滿足;對於電源短時中斷,MCU 程(chéng)序上則需(xū)要(yào)及(jí)時做好參數保(bǎo)存。
2. 6 工頻磁場抗擾度
工頻磁場抗擾度,即對(duì) 50 Hz 交流電產生的強(qiáng)磁場的抗擾度。此項抗擾度指標在兩種標準中,均未提及,但在流量計的(de)使用過程中,經常會引入 50 Hz 工頻幹擾(rǎo),導致流(liú)量計偏快或工作不(bú)正常。工頻磁(cí)場抗擾(rǎo)度試驗遵循 GB/T 17626. 8《電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術 工頻磁場抗擾度試驗》,參照電磁流量(liàng)計和渦輪流量計附錄A 型式評價部分的工頻磁場抗擾度試驗要求,建議工程師設計電子電(diàn)路時,按照試驗等級 3 級,即 10 A/m 設計。
隻(zhī)要有220 V 供電(diàn)設備的場所,就會(huì)產生(shēng)工頻磁場幹擾。這也就需要工程師采取相關措施,防止工頻幹擾(rǎo)進入熱式煙氣流量(liàng)計電(diàn)子(zǐ)電路。一般解決(jué)措施(shī)為: 加電源(yuán)濾波器、流(liú)量計良好接地、采用(yòng)高導磁材料做屏蔽(bì)層的線纜等。
3 結束(shù)語(yǔ)
目前,國內大多數流量計生產廠家不太(tài)重視流量計(jì)的電磁兼容特性。這也導致了在流量計使用過程中,諸如流量計存儲數據丟(diū)失、工頻(pín)幹(gàn)擾、流量計電子部分突然失靈(líng)等(děng)問題頻頻發生。隨著時代的發展,我們身邊電子設(shè)備日益增多,熱式煙氣(qì)流量計的工作電(diàn)磁環境也日趨複雜,這也要求流量計的電磁兼容特性經得起考驗。