论化工仪表外部干扰因素及措施

牛立丛（中国石油乌鲁木齐石化分公司 新疆乌鲁木齐 830019）

庞家军（中国石油乌鲁木齐石化分公司 新疆 乌鲁木齐 830019）

谭兴（中国石油西部管道公司 新疆 乌鲁木齐 830000）

随着科技的发展，化工仪表越来越呈现出智能化趋势，生产工作对其依赖程度也越来越高。化工仪表的类型有很多种，对温度、液位、成分、压力、流量等都有着相应的测理仪表。但化工仪表在生产使用过程中，经常受到外部环境的干扰，影响了生产活动的有序进行。本文以下就对将对如何消除化工仪表的外部干扰进行讨论，提出消除化工仪表干扰的方法。

1.化工仪表的外部干扰

由于生产环境的不同，化工仪表受到的外部干扰有许多不同的类型，不同的干扰源，其造成的后果也是不同的。一般情况下，化工仪表所受外部干扰大致可以分为横向干扰和纵向干扰，横向干扰是由生产过程中的电磁感应所产生的，纵向干扰是由漏电阻所产生的。横向干扰的干扰电压较小，通常在几毫伏至几十毫伏之间，而纵向干扰则在几伏至几十伏之间。

2.如何消除化工仪表的外部干扰

2.1 外部干扰的成因

（1）突变电磁场干扰。根据电磁感应原理可以知道强电流电网、大功率变压器和交流电动机都可以产生突变磁场，且产生的突变电磁场的强度较大，化学仪表中的导线在突变电磁声的影响下，处于运动状，切割磁感线，改变其电势，影响仪表数据。

（2）高压电磁干扰。如果在靠近化工仪表的地方存在高压电磁也会对化工仪表产生干扰。高压电磁通过电容的分布对仪表产生干扰。

（3）高频干扰，当带电容的回路动作时会使接触器产生火花，其会对仪表的数据产生影响。这些火花产生的干扰频率很高，但大部分化工仪表的工作状态都低频的，高频干扰产生的影响不大。

2.2 纵向干扰产生的原因

（1）地电流所产生的影响。就是指大地中的电流，因大地的各个地方的电位不一致，化工仪表与大地有多个连接点，这些连接点的地位差，会对仪表的数据产生影响。

（2）漏电流产生的影响。化工仪表的导线破损，出现漏电现象。

3.如保消除化工仪器的外部干扰

3.1 针对横向干扰

3.1.1 屏蔽法

用铜或铝等导电能力良好的材料制成容器，这种方式能够较好地防止静电和电磁感应现象，可分为磁场屏蔽和电场屏蔽两种。

磁场屏蔽用高导磁率的材料制造，它对磁通旁路进行干扰，避免其和被保护的电路进行交流，而且交变的干扰磁场，在一般情况下会在导电屏蔽层内形成涡流，这些涡流会对外界磁场进行削弱。

电场屏蔽，在静电作用下，导体内部各点电位相等。把导电能力较好的容器与大地相接，保证外部的电场不影响其内部电场。其需要注意的问题是容器应当接地，如果没有接地，导体的外部仍有电力线，导体仍能受到附近电场的作用，起不到屏蔽效果。

3.1.2 滤波法

在化工仪表的入端，加置L-C滤波电路或R-C滤波电路来抑制交流干扰。使用多种方法依旧不能有效地消除外部干扰时，可考虑使用滤波法对化工仪表的外部干扰进行消除。滤波法大致可以分为两类，有运算放大器的有源滤波器和仅使用RC滤波电路的无源滤波器。

当ω/ω0=10时，输入是输出的10倍。为了增强滤波的效果，可以增大RC的乘积，但是C变大后，电容器的体积也会随之变大。当R值变大时，对信号的减弱程度也会加大，使仪表的灵敏度下降。在保持仪表的灵敏度的同时，又要保证放大器输入阻抗和放大倍数。RC的不断增加会造成仪表的灵敏度下降，但却有利于保持仪表的稳定性。

3.2 针对纵向干扰

3.2.1 隔离法

当工作线路附近有较高的交流电压时，他们产生的感应电压可能比较大，可能有几十伏到几百伏。这些感应电压进入线路的话，会对设备造成伤害，因此就需要将这一部分电压进行隔离。常用的隔离方法有变压器隔离、光电隔离等【1】。

3.2.2 变压器隔离

变压器的原边与副边之间的绝缘效果较好。周边与副边的两个线圈在电路上被相互隔离，他们之间的信息只能通过电磁感应进行交流。根据这一原理，变压器可以选择让有用的信号在原边和副边之间通过，把有害的干扰信号Un的产生的地环电流隔断。变压只传递交流信号，不传递直流信号，遇到需要传递直流信号时，也要先把它换成交流信号，再通过变压器转换成所需要的直流电。

3.2.3 光电隔离

光电隔离是一种更为简单的隔离方法，其使用光电器件对数字信号、频率调制或脉宽调制信号进行隔离。图1为光电隔离器为光电三极管型光耦合器：

图1 光电隔离作用

【结语】

综上所述，化工仪器受干扰的情况是比较复杂的，是来自多方面的。这种情况下，就需要对各种干扰逐一进行排查，确定干扰发生的原因，并了解干扰方式，然后选取适当的方法进行处理。同时，相关人员需要有良好的心理素质，对情况进行冷静的分析，细致地收集，研究故障的具体数据，正确及时地选择处理措施进行干扰排除。

[1]吕文坡,贾飞,胡瑞军.化工仪表的外部干扰及消除方法[J].内蒙古石油化工,2009.(11)：67.

[2]晋景云.浅析石油化工仪表的安全维护[J].科技致富向导,2011.(21)：16—20.