Potlačování a eliminace rušení ve elektromagnetických průtokoměrech

Podle charakteristik obecného systému elektromagnetického průtokoměru se tento článek hlavně zabývá optimalizací hardwaru, kde je zdůrazněno, že elektromagnetické koumání a elektrostatická indukce jsou důležitými zdroji rušivého šumu vznikajícího v elektromagnetických průtokoměrech. Při přenosu elektromagnetického signálu jsou vodiče na obou elektrodách umístěny v prostředí střídavého magnetického pole. Když je přenos zapojen, vznikne ve uzavřené smyčce vodičů indukovaná elektromotorická síla. Tento druh rušivého signálu je namontován na měřicí signál, což ovlivňuje běh systému. Různé metody vzrušování způsobují různé problémy s elektromagnetickým rušením. Režim statického vzrušování je náchylný k polarizačnímu rušení, zatímco režim střídavého vzrušování je náchylný k ortogonálnímu rušení (90-stupňové rušení), soufázovému rušení (tj. rušení frekvence elektrické sítě) atd.

Interference ve fázi, interferenční signál s frekvencí elektrického proudu nebo společný režim interference elektromagnetických průtokoměrů se vztahuje na interferenční signály, které se objevují na obou elektrodech přijímače ve stejném okamžiku a mají stejnou amplitudu a fázi. Když je rychlost toku nula, tedy když je měřená tekutina nehybná, je měřený ko-fázový signál ko-fázovým interferenčním signálem. Existuje mnoho způsobů, jak potlačit interferenci ve fázi u elektromagnetických průtokoměrů. V kontextu přijímače jsou elektrody a exitační spirály vyrobeny symetricky a vyváženě podle geometrického tvaru, velikosti a parametrů výkonu a jsou přísně izolovány, aby se minimalizoval vliv rozptylu kapacit mezi elektrodami a exitačními spirálami.

Pro snížení soufázového rušení způsobeného proudem v zemi by při instalaci zemního vodiče měly být flangy trubek na obou stranách převaděče a kryt převodníku spojeny na stejném místě, aby se minimalizovalo soufázové rušení, ale nemůže je úplně odstranit. Proto se v prvním stupni zesilovače převodníku obvykle používá diferenciální zesilovač s konstantním pramenem proudu. Díky vysokému poměru odolnosti vůči společnému režimu diferenciálního zesilovače se vzájemně ruší a potlačují soufázové rušivé signály vstupující do vstupu převodníku, což má velmi dobrý účinek. Zároveň, aby se vyhnuly rušivé signály, musí být signál mezi odesílačem a převodníkem přenášen štítovanými vodiči.

Pravokutná interference se týká interference, která se liší od signálu toku o 90 stupňů v fázi. Když elektromagnetický převodník toku používá metodu AC exitu, je vygenerováno střídavé magnetické pole. Uzavřená smyčka složená z elektrod, spojovacích drátů, měřeného prostředí a vstupního obvodu převodníku je v tomto rušivém střídavém magnetickém poli. Tato uzavřená smyčka nemůže být úplně paralelní s čarami magnetického pole vyvolaného střídavým polem převodníku. Vždycky budou některé čáry střídavého magnetického pole procházet touto uzavřenou smyčkou. To vytvoří rušivou elektromotivní sílu v obvodu. U elektromagnetických převodníků toku jsou přijímány opatření jak na straně převodníku, tak na straně převodníku toku k eliminaci nebo potlačení interferencí ve fázi 90°.