Supressão e Eliminação de Interferências em Medidores de Fluxo Eletromagnéticos

De acordo com as características do sistema geral de medidores de fluxo eletromagnético, este artigo discute principalmente, do ponto de vista da otimização do hardware, que a acoplamento eletromagnético e a indução eletrostática são fontes importantes de ruído de interferência gerado pelos medidores de fluxo eletromagnético. Em uma transmissão eletromagnética, como os fios dos dois eletrodos estão em um campo magnético alternado, quando a transmissão é ligada, uma força eletromotriz induzida é gerada no circuito fechado dos fios. Esse tipo de sinal de interferência se sobrepõe ao sinal de medição, afetando o funcionamento do sistema. Diversos métodos de excitação podem trazer diferentes problemas de interferência eletromagnética. O modo de excitação CC (corrente contínua) é propenso a interferências por polarização, enquanto o modo de excitação CA (corrente alternada) é propenso a interferências ortogonais (interferência de 90 graus), interferências em fase (ou seja, interferência de frequência da rede), entre outras.

A interferência em fase, interferência de frequência de alimentação ou interferência comum de medidores de fluxo eletromagnéticos refere-se aos sinais de interferência que aparecem nos dois eletrodos do transmissor no mesmo momento, com a mesma amplitude e fase. Quando a taxa de fluxo é zero, ou seja, quando o líquido medido está parado, o sinal co-fase medido é o sinal de interferência co-fase. Existem muitos métodos para suprimir a interferência em fase em medidores de fluxo eletromagnéticos. Em termos de transmissor, os eletrodos e as bobinas de excitação são feitos balanceados e simétricos em termos de forma geométrica, tamanho e parâmetros de desempenho, e são estritamente blindados para reduzir a influência da capacitância distribuída entre os eletrodos e as bobinas de excitação.

Para reduzir a interferência em fase causada pela corrente de terra, ao instalar o fio de aterramento, as placas de flange dos tubos nas duas extremidades do transmissor e a carcaça do conversor devem ser conectadas ao mesmo ponto para minimizar a interferência em fase, mas isso não pode eliminá-la completamente. Portanto, geralmente é adotado um circuito amplificador diferencial com uma fonte de corrente constante na etapa de pré-amplificação do conversor. Aproveitando-se da alta razão de rejeição de modo comum do amplificador diferencial, os sinais de interferência em fase que entram na extremidade de entrada do conversor se anulam mutuamente e são suprimidos, o que pode alcançar um ótimo resultado. Ao mesmo tempo, para evitar sinais de interferência, o sinal entre o transmissor e o conversor deve ser transmitido por cabos blindados.

A interferência ortogonal refere-se à interferência que difere do sinal de fluxo em 90 graus de fase. Quando um transmissor de fluxo eletromagnético adota o método de excitação AC, é gerado um campo magnético alternado. O laço fechado composto por eletrodos, fios, o meio medido e o circuito de entrada do conversor está no campo magnético alternado de interferência. O laço fechado não pode ser completamente paralelo às linhas de campo magnético produzidas pelo campo magnético alternado do transmissor. Sempre haverá algumas linhas de campo magnético alternado passando por este laço fechado. Isso gera uma força eletromotriz de interferência dentro do circuito. Em medidores de fluxo eletromagnético, medidas são tomadas tanto no transmissor quanto no conversor para eliminar ou suprimir a interferência de 90°.