การตัดสัญญาณขนาดเล็กในเครื่องวัดการไหล

ผ่านการวิเคราะห์หลักการวัดการไหลเงื่อนไขสนามและข้อกำหนดการวัดตัววัดการไหลจะถูกเลือกอย่างถูกต้องเพื่อให้ประสิทธิภาพของเครื่องมือที่เลือกสามารถตอบสนองความต้องการของพารามิเตอร์การทำงานจริงและวัตถุประสงค์ของการวัดที่แม่นยำ จากการปฏิบัติงานบทความนี้กล่าวถึงการเพิ่มประสิทธิภาพของการตัดสัญญาณขนาดเล็กของเครื่องมือวัดการไหล
รูปภาพ
รูปภาพ

บทคัดย่อ: การตัดสัญญาณขนาดเล็กในเครื่องวัดการไหลคือการเอาชนะผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ที่เกิดจากสัญญาณขนาดเล็กที่เกิดจากเหตุผลต่าง ๆ Flowmeters ต่าง ๆ ที่มีหลักการต่าง ๆ มีกลไกที่แตกต่างกันในการสร้างปรากฏการณ์สัญญาณขนาดเล็ก หลักการเดียวกันของเครื่องวัดการไหลเนื่องจากความแม่นยำคุณภาพของเครื่องมือสื่อที่วัดได้สภาพแวดล้อมภาคสนามและความแตกต่างของการติดตั้งดังนั้นความไม่แน่นอนของจุดศูนย์จึงแตกต่างกันมาก บุคลากรดีบั๊กควรกำหนดจุดตัดตามข้อกำหนดเฉพาะและเงื่อนไขเฉพาะ
คำสำคัญ: การวัดการไหลเป็นศูนย์การเพิ่มประสิทธิภาพการตัดออกของสัญญาณขนาดเล็ก

สำหรับการวัดไอน้ำจะใช้เครื่องวัดการไหลของปากมาตรฐานและช่วงการวัดคือ 0 ~ 20t/h หลังจากทำงานเป็นระยะเวลาหนึ่งพบว่าเมื่ออุปกรณ์การผลิตหลักของผู้ใช้กำลังทำงานเครื่องวัดการไหลสามารถวัดได้ตามปกติและเมื่ออุปกรณ์การผลิตหยุดลงมิเตอร์ตรวจพบอัตราการไหลซึ่งบ่งชี้ว่ามีการเบี่ยงเบน ในการวัด เพื่อรักษาหลักการของความยุติธรรมจุดตัดสัญญาณขนาดเล็กได้รับการพิจารณาอย่างสมเหตุสมผลและไอน้ำที่ใช้ในผลการดำเนินงานสามารถแสดงได้อย่างแท้จริง

1 การกำจัดสัญญาณเล็ก ๆ ของการไหลของแรงดันความแตกต่าง

การไหลของแรงดันที่แตกต่างกันคือความหลากหลายของเครื่องวัดกระแสไฟที่นำไปใช้ในการใช้งานอุตสาหกรรมซึ่งเป็นประวัติที่ยาวที่สุดของเครื่องวัดการไหลที่ยาวที่สุดคือการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการตัดสัญญาณขนาดเล็กที่เร็วที่สุด
ในการใช้เครื่องวัดความดันความดันแบบเก่าเพื่อแสดงการไหลและการรวมเข้าด้วยกันทันทีผู้ใช้มักจะไม่พอใจกับศูนย์การไหลของ Flowmeter, เครื่องวัดความดันที่แตกต่างกันนั้นมีขนาดเล็กมาก การบ่งชี้การไหลขนาดใหญ่เนื่องจากการใช้วิธีการตัดสัญญาณขนาดเล็กที่ประสบความสำเร็จในเครื่องมือสามารถครอบคลุมความขัดแย้งของศูนย์ดริฟท์
ความสำคัญของวิธีการตัดสัญญาณขนาดเล็กในเครื่องวัดความดันแรงดันที่แตกต่างนั้นถูกกำหนดโดยลักษณะของรากสแควร์ของความสัมพันธ์อินพุตเอาท์พุตของเครื่องวัดความดันที่แตกต่างกัน ในเครื่องวัดความดันที่แตกต่างมีความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้:
รูปภาพ (1)
ในสูตร Q คือค่าบ่งชี้การไหลและหน่วย QMA สอดคล้องกับ; A △ P คือสัญญาณความดันที่แตกต่างหลังจากการประมวลผลแบบไร้มิติ 0 ~ 1; QMAX เป็นขีด จำกัด สูงสุดของการวัดการไหลเช่น kg/h หรือ n/s ความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกับสมการ (1) แสดงในรูปที่ 1
รูปภาพ
รูปที่. 1 ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหล q และความดันแตกต่าง a △ p
ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 1 เมื่ออัตราการไหลใกล้เคียงกับ 0 ความชันของเส้นโค้ง DQ/DA △ P ประมาณไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งกำหนดความไม่แน่นอนของการบ่งชี้การไหล ความแม่นยำของเครื่องวัดแรงดันดิฟเฟอเรนเชียลในช่วงต้นคือ 1.5 นั่นคือในช่วงเวลาหนึ่งความดันที่แตกต่างกันซึ่งบ่งบอกถึงศูนย์ดริฟท์ที่± 1.5% ก็เป็นเรื่องปกติและค่าการไหลที่สอดคล้องกันของดริฟท์ดังกล่าวคือ 12.2%
เมื่อความแม่นยำของเครื่องส่งสัญญาณความดันต่างกันดีขึ้นเป็น 0.2 ประสิทธิภาพการดริฟท์เป็นศูนย์ของเครื่องส่งสัญญาณความดันที่แตกต่างกันได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น แต่ศูนย์การดริฟท์ของเครื่องส่งสัญญาณความดันที่แตกต่างกันนั้นเป็นเพียงด้านเดียวของศูนย์การไหลของแรงดันที่แตกต่างกัน การไหลของแรงดันความดันเป็นระบบที่นอกเหนือจากเครื่องส่งสัญญาณความดันที่แตกต่างกันเป็นศูนย์การดริฟท์การบิดเบือนสัญญาณการส่งสัญญาณความดันและแคลคูลัสการไหลจะทำให้เกิดการดริฟท์เป็นศูนย์ เมื่อรวมปัจจัยต่าง ๆ ผู้ผลิตเครื่องมือหลายรายในโลกได้ลดจุดตัดความดันที่แตกต่างเป็น 0.75%และค่าการไหลที่สอดคล้องกันคือ 8.7% เทคโนโลยีการผลิตเครื่องมือยังคงปรับปรุงและตอนนี้เครื่องส่งสัญญาณความดันต่างกันได้รับการเพิ่มขึ้นเป็น 0.075 และการส่งสัญญาณความดันที่แตกต่างกันได้รับการปรับปรุง สำหรับเครื่องวัดการไหลของการควบคุมปริมาณในตัวซึ่งประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณความดันต่ำและปานกลางค่าต่ำค่าการตัดสัญญาณขนาดเล็กจะลดลงเหลือ 2%qmax และระบบยังสามารถทำงานได้ดี

1.1 เมตรแม่เหล็กไฟฟ้า

เหตุผลหลักสำหรับศูนย์แม่เหล็กไฟฟ้าศูนย์ดริฟท์มีดังนี้:
(1) ท่อวัดการไหลขึ้นและลงส่วนหนึ่งของท่อไม่ได้เต็มไปด้วยของเหลวและอัตราการไหลตามแนวแกนที่ไหลผ่านอิเล็กโทรดมีแอมพลิจูดของการแกว่ง แม้ว่าแอมพลิจูดสวิงนี้จะมีขนาดเล็ก แต่ก็ยังสามารถสังเกตได้เนื่องจากความแม่นยำของเครื่องวัดกระแสแม่เหล็กไฟฟ้าได้ถึงระดับที่สูงมาก
(2) พื้นผิวอิเล็กโทรดถูกยึดติดกับชั้นของฉนวน
(3) มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในการนำไฟฟ้าของของเหลว
(4) สัญญาณ Millivolt ที่ส่งโดยอิเล็กโทรดมีศูนย์ดริฟท์ในระหว่างการขยายและการแปลง
(5) สัญญาณรบกวนภายนอก
จุดตัดสัญญาณขนาดเล็กของเครื่องวัดกระแสแม่เหล็กไฟฟ้าโดยทั่วไปจะมีขนาดเล็กกว่าเมตรแรงดันที่แตกต่างกันมากและสามารถตอบสนองความต้องการเมื่อตั้งไว้ที่ 1%FS

1.2 Vortex Flow Meter

Vortex flowmeter กล่าวกันว่าไม่มีศูนย์ดริฟท์ แต่เมื่อสัญญาณการไหลถูกส่งออกด้วย 4 ~ 20mA เนื่องจากวงจรอะนาล็อกมักจะมีแอมพลิจูดที่แน่นอนของศูนย์ดริฟท์จึงจำเป็นต้องตั้งค่าการตัดสัญญาณขนาดเล็กและเมื่อสัญญาณการไหล เป็นเอาต์พุตในรูปแบบของชีพจรมันจะต้องตั้งค่าการตัดสัญญาณเล็ก ๆ เนื่องจากเอาต์พุตสัญญาณพัลส์ของโพรบของกระแสน้ำวนไหลเป็นสัดส่วนกับสแควร์ของอัตราการไหลของของเหลวที่ไหลผ่านเครื่องกำเนิด vortex แอมพลิจูดของสัญญาณเอาต์พุตของโพรบมีขนาดใหญ่ขึ้นดังนั้นอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสัญญาณ ยังมีขนาดใหญ่ขึ้นและการรบกวนนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะบุกรุกและเมื่ออัตราการไหลต่ำและการรบกวนนั้นง่ายต่อการบุกรุกแอมพลิจูดของสัญญาณพัลส์จะเป็นสัดส่วนกับสแควร์ของอัตราการไหลของของเหลวที่ไหลผ่านเครื่องกำเนิดกระแสน้ำวน มีการใช้สัญญาณขนาดเล็ก (โดดเด่นด้วยความถี่) วิธีการที่ถูกนำไปใช้เพื่อให้เครื่องมือสามารถตรวจสอบการวัดปกติเมื่ออัตราการไหลสูงและสามารถระบุตัวบ่งชี้ที่มั่นคงของศูนย์เมื่ออัตราการไหลต่ำกว่าค่าที่สัญญาไว้และค่าที่สอดคล้องกัน ของการไหลขั้นต่ำสามารถวัดได้

2. วิธีการรับรู้และการเลือกการตัดสัญญาณขนาดเล็กไหล

2.1 วิธีการใช้งานในเครื่องมือที่ไม่ฉลาด

ก่อนที่ CPU จะเข้าสู่เครื่องมือวัดการไหลการตัดสัญญาณขนาดเล็กจะถูกนำไปใช้โดยวิธีฮาร์ดแวร์ แผนผังไดอะแกรมของวงจรการตัดสัญญาณขนาดเล็กทั่วไปในเครื่องมือรวมสี่เหลี่ยมจัตุรัสของเครื่องมือ DDZ-III Series แสดงในรูปที่ 2
รูปภาพ
รูปที่. 2 แผนผังไดอะแกรมของวงจรตัดสัญญาณขนาดเล็กใน Integrator สี่เหลี่ยมจัตุรัส
ประกอบด้วยวงจรเปรียบเทียบและสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ VL ในรูปประกอบด้วยแหล่งแรงดันไฟฟ้าเสถียรสูงและวงจรแบ่งที่มีตัวต้านทานและโพเทนชิออมิเตอร์เพื่อให้จุดตัดสัญญาณขนาดเล็ก เนื่องจากเครื่องมือวัดการไหลใช้ CPU การตัดสัญญาณขนาดเล็กจึงเกิดขึ้นได้โดยวิธีการซอฟต์แวร์ซึ่งไม่เพียง แต่เชื่อถือได้ แต่ยังใช้งานง่าย ตราบใดที่คุณเลือกโหมดการตัดและค่าจุดตัดในกล่องโต้ตอบหรือเมนูการดำเนินการตัดสามารถเสร็จสมบูรณ์ได้อย่างถูกต้องหลังจากเครื่องมือทำงาน

2.2 การเลือกโหมดตัดตอน

เส้นโค้งความสัมพันธ์ระหว่างความดันที่แตกต่างและการไหลภายใต้สองโหมดการสลับทั่วไปของเครื่องส่งสัญญาณความดันอัจฉริยะอัจฉริยะแสดงในรูปที่ 3 ในรูปที่ 3A แสดงให้เห็นว่าความสัมพันธ์ของรากสแควร์ถูกสลับเป็นศูนย์และจุดตัดสามารถเลือกได้โดย มูลค่าที่แนะนำของผู้ผลิตหรือด้วยตัวเอง ข้อได้เปรียบของโหมดการสลับนี้คือหลังจากสัญญาณการไหลต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ตัวส่งสัญญาณสามารถส่งสัญญาณเป็นศูนย์ได้อย่างเสถียร (สัญญาณ 4ma หรือดิจิตอล) แต่เมื่อการไหลจริงเป็นศูนย์แน่นอน (ตัวอย่างเช่นการตัดออก วาล์วถูกปิดและยืนยันว่าไม่มีการรั่วไหล) ค่าดริฟท์เป็นศูนย์คืออะไร แต่ไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด หากเลือกโหมดการสลับในรูปที่ 3B แล้วสามารถสังเกตการดริฟท์ได้จากเอาต์พุตที่เหลือของเครื่องส่งสัญญาณ เอาต์พุตที่เหลืออยู่แม้ว่าจะเล็ก แต่ก็ไม่ได้เป็นศูนย์ เนื่องจากสัญญาณเอาท์พุทของเครื่องส่งสัญญาณความดันที่แตกต่างจะถูกส่งไปยังเครื่องมือหลังระยะเช่นเครื่องคิดเลขไหล, integrator หรือ DCS, plc จึงเพียงพอที่จะตั้งค่าจุดตัดที่ 0.75%fs ของสัญญาณอินพุตในระยะหลัง อุปกรณ์.
รูปภาพ
รูปที่. 3 เส้นโค้งความดันแตกต่างของการไหลของสองโหมดการสลับ

3 การเพิ่มประสิทธิภาพของการเลือกจุดตัด

Flow Small Signal Excise มีแนวคิดของการปรับให้เหมาะสมเป็นวิธีการแก้ปัญหาการไหลของ Flowmeter เพื่อปกปิดความขัดแย้งไม่ใช่การใช้สารส้มสัญญาณขนาดเล็กหลังจากไม่มีการดริฟท์เป็นศูนย์ ผู้ใช้จะเห็นว่าหากคุณไม่ได้ตั้งค่าภาษีขนาดเล็กเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดมันจะเป็นการดีที่สุดที่จะไม่เตรียมภาษี อย่างไรก็ตามการดริฟท์ดริฟท์เป็นศูนย์และการดริฟท์เวลาของตัวจำลองมักจะเป็นแบบสองทิศทางและการบิดเบือนการส่งสัญญาณของสัญญาณความดันที่แตกต่างกันและการบุกรุกของการรบกวนการสั่นสะเทือนเป็นปัจจัยที่ไม่แน่นอนดังนั้นจำเป็นต้องมีการตัดสัญญาณขนาดเล็ก สำหรับสัญญาณขนาดเล็กที่จะถูกตัดออกหรือไม่วิธีที่จะใช้ค่าระหว่างการตัดตอนขนาดใหญ่และขนาดเล็กนี่คือแนวคิดของการเพิ่มประสิทธิภาพ หลักการทั่วไปคือการเลือกค่าการตัดตอนน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ภายใต้หลักฐานที่ว่าจุดประสงค์สามารถบรรลุได้

4 ข้อสังเกตปิด

การตัดตอนสัญญาณขนาดเล็กในเครื่องมือวัดเป็นความต้องการพิเศษในการวัดการไหลและกลไกของปรากฏการณ์สัญญาณขนาดเล็กนั้นแตกต่างกันในเครื่องวัดการไหลที่แตกต่างกัน หลักการเดียวกันของเครื่องวัดการไหลเนื่องจากความแม่นยำคุณภาพของเครื่องมือสื่อที่วัดได้สภาพแวดล้อมภาคสนามและความแตกต่างของการติดตั้งความไม่แน่นอนของจุดศูนย์ก็แตกต่างกันมากเช่นกัน ไม่มีสูตรคงที่สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของการไหลของสัญญาณขนาดเล็กการไหลออกมาเป็นเพียงการหาจุดที่ดีที่สุดระหว่างข้อกำหนดการใช้งานและการไหลขั้นต่ำที่วัดได้ที่สามารถทำได้และดีบัก เงื่อนไขเฉพาะซึ่งมักจะถูกกำหนดโดยการดีบักฟิลด์