أساسيات طريقة التخلص من إشارة مقياس التدفق الكهرومغناطيسي للإثارة المتوسطة والمتقطعة

الكهرومغناطيسية مقياس التدفق سيظهر تشوه في الإشارة أثناء عملية معالجة الإشارة، وتتفاقم مشكلة الإشارة، ويزداد خطأ قياس الجهاز مع زيادة وقت التشغيل. لحل هذه المشكلات، تقترح هذه الورقة البحثية طريقة معالجة إشارة مقياس التدفق الكهرومغناطيسي للموجة الأساسية باستخدام طريقة الإثارة المتوسطة والمتقطعة. وقد أظهرت نتائج الاختبار فعالية هذه الطريقة. يُستخدم مقياس التدفق الكهرومغناطيسي في نطاق واسع من أجهزة قياس تدفق السوائل الموصلة. حاليًا، يقوم العديد من المصنعين المحليين بإنتاج المنتجات ذات الصلة، مثل شركة LDZ التي تنتج مقياس التدفق الكهرومغناطيسي الذكي المتكامل في جامعة تيانجين للتكنولوجيا، وشركة Shanghai Guanghua Love Metal Instrument Co., LTD التي تنتج مقياس التدفق الكهرومغناطيسي SCAIc، وشركة West Source Instrument and Meter Plant التي تنتج محول التدفق الكهرومغناطيسي LDZ A4A وسلسلة مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي LDE، وغيرها. مقياس التدفق تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية والتعدين والمعادن والصلب والفحم والموارد المائية والهيدروليكية وإمدادات المياه والصرف الصحي، كما تُستخدم في العمليات الصناعية ومعالجة مياه الصرف الصحي. إلا أن الاختبارات التقنية تُظهر وجود العديد من المشاكل عند استخدام المنتج، مثل أن نطاق القياس في بعض الحالات لا يتجاوز 1:20، وأن قياس التدفقات المنخفضة لا يتجاوز 0.4 فيمتوثانية، وأن دقة القياس دون هذه القيمة يصعب تلبيتها. كما أن بعض المنتجات تعتمد فقط على وحدات الدوائر العامة وتقنية معالجة الإشارات، مما يؤدي إلى دقة قياس منخفضة، ونطاق سرعة محدود للغاية يتراوح بين 40 و12 متر/ثانية. أما المنتجات الأجنبية في السوق المحلية، وخاصة منتجات شركات كبرى مثل Fisher وRosemount وEndress+Hauser وYakogawa، فتتميز بنطاق قياس ودقة أفضل من المنتجات المحلية، إلا أن طريقة تشغيلها معقدة، ويصعب فهمها، كما أنها باهظة الثمن، مما يجعل من الصعب عليها تلبية متطلبات السوق المحلية. بهدف معالجة الوضع الراهن، قمنا بدراسة وتحليل البيانات الفنية للمنتجات اليابانية والألمانية والأمريكية والمحلية بشكل معمق، ووجدنا أن العديد من طرق معالجة إشارات مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي، مثل أخذ عينات الذروة، وعزل السعة (أو تعويضها)، والترشيح ثنائي القطب بتقسيم الوقت، والترشيح الرقمي مع تقنية الترشيح المزدوج، لا تستطيع حل مشكلات مثل تشويه إشارة الحث وتضخيمها بشكل جيد. كما وجدنا أن بعض المنتجات المحلية، بعد عام من التشغيل، تعاني من أخطاء في أجهزة القياس، تصل إلى عدة أضعاف، مما يؤدي إلى عدم مطابقتها للمواصفات. لذلك، أجرينا دراسة حول هذه المسألة، واقترحنا حلولاً نناقشها أدناه. إحدى هذه الحلول هي طريقة معالجة إشارتي الموجة الأساسية باستخدام متوسطين. 1. يوضح الشكل 1 المخطط الأساسي لمقياس التدفق الكهرومغناطيسي. وفقًا لمبدأ فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، عند مرور سائل موصل عبر أنبوب القياس، يتم قطع خطوط حركة شدة الحث المغناطيسي B (كما هو موضح في الشكل 1، جزء المستشعر) لحماية السرعة. في زوج من أقطاب الكشف، يكون الجهد الناتج عن القوة الدافعة الكهربائية المستحثة (EU) بين الجهد الكهربائي الناتج عن القوة الدافعة الكهربائية المستحثة (EU) ونسبة تدفق السائل (Q) بين شدة الحث المغناطيسي B وQ. عند ثبات تيار الإثارة، تكون شدة الحث المغناطيسي B ثابتة، وتكون العلاقة بين U وQ خطية. بقياس قيمة الجهد، وبعد دائرة التحويل، يمكن رسم منحنى التدفق الحجمي [13]. 2. طريقة معالجة الإشارة: طريقة متوسط ​​الموجة الأساسية. نظرًا لأن القوة الدافعة الكهربائية المستحثة بين زوج أقطاب الكشف هي إشارة ضعيفة من رتبة الميلي فولت، وتختلف في التردد والضوضاء، كما هو موضح أعلاه، يتم اعتماد طريقة عزل السعة لكبح الانحراف الصفري. كما هو موضح في الشكل 1، يقوم مكبر تفاضلي بكبح إشارات الوضع المشترك قبل وبعد عزل السعة بواسطة التيار المتردد. في الشكل 4، يتم تضخيم الإشارة باستخدام مكبر الصوت، مع أخذ عينات متزامنة مع الزمن، ويتم تكبير خرج التيار المستمر، مما يؤدي إلى تكبير الجهاز لقيمة k. يتميز هذا الهيكل الدائري بالبساطة، ويمكنه كبح الترددات العالية بفعالية، إلا أن نتائجنا التجريبية تُظهر ضعف مقاومة الدائرة. ولذلك، تُقدم هذه الورقة تحويلًا جذريًا لطريقة معالجة الإشارة المتوسطة، كما هو موضح في الشكل 2. 3. كما ذُكر في مقدمة الإثارة المتقطعة، فإن بعض المنتجات المحلية، بعد حوالي عام من التشغيل الميداني، تتجاوز فيها أخطاء أجهزة القياس القيمة المحددة بشكل كبير. وقد توصل الفنيون الميدانيون والتحليلات الشائعة إلى أن السبب هو عدم مراعاة التكامل الجيد بين طريقة الإثارة الكهرومغناطيسية واستهلاك طاقة الإثارة، مما يؤدي إلى عدم استقرار درجة الحرارة. في الوقت الحالي، تُستخدم عادةً إثارة الموجة المستطيلة، كما هو موضح في الشكل 3، ولكن في مصدر التيار الثابت، ينتج انخفاض أكبر في الضغط، مما يزيد التكلفة. لتحقيق ذلك، اعتمدنا تقنية الإثارة المتقطعة لتقليل استهلاك الطاقة (انظر الشكل 4). وقد طُبقت نتائج البحث المذكورة أعلاه في بحثنا وتطويرنا لمقياس التدفق الكهرومغناطيسي المتكامل الذكي، وحققنا نتائج مثالية. نتائج التحقق موضحة في الجدول 1: في هذه الورقة، تُستخدم طريقة تحويل متوسط ​​الموجة الأساسية، أي طريقة الترشيح ضيق النطاق، لاستخراج المكون الأساسي للإشارة ومتوسطه، وفي هذه العملية يتم أيضًا ترشيح الإشارة والضوضاء بشكل أفضل في النقاط، مما يحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء، ويحسن سعة قياس التدفق الكهرومغناطيسي بمقدار 20 طنًا. كما اقترحنا طريقة الإثارة المتقطعة، التي تقلل بشكل فعال من استهلاك طاقة الإثارة، وتكبح ارتفاع درجة الحرارة. مما يجعل المنتج قيد الاختبار ضمن نطاق t، ويحقق تحسنًا ملحوظًا في مؤشري دقة القياس وقابلية التكرار. ولكن من حيث خصائص الصفر، فإن الاستجابة الديناميكية ليست مثالية، ويمكن ربطها بتطبيق إثارة بتردد مزدوج لتحسين أدائها، ولا تزال هذه الطريقة بحاجة إلى مزيد من البحث.

نحن نعتمد ثقافة تركز على الأداء وتستخدم مقياس المستوى لضمان التحسين المستمر.

تُقدّم شركة قوانغدونغ كايدي لتكنولوجيا الطاقة المحدودة مؤشرات مستوى مُخصصة تُساعدك على تحقيق المتانة والموثوقية. لمعرفة المزيد، تفضل بزيارة صفحة مؤشرات مستوى كايدي.

تُستخدم مقاييس مستوى المؤشر المخصصة بشكل أساسي كمؤشرات مستوى مخصصة.