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浮球液位計技術(shù)發(fā)展應用現(xiàn)狀及產(chǎn)品的抗干擾設計
磁性浮球液位計，一般被簡稱為浮球液位計，是一種在工業(yè)生產(chǎn)領域使用量很大的一類液位測量儀表。其安裝與使用都很簡便，維護量也小，所以一直受到用戶的喜愛。
磁性浮球液位計由不銹鋼及防腐材料制造成，可適用于各種開口或密閉容器的液位測量，特別對高粘度、強腐蝕性介質(zhì)更顯其*性。所以它具有很高的可靠性、安全性和實用性。該儀表可連續(xù)輸出4~20mA 模擬信號，通過與二次儀表的配套工作，可以實現(xiàn)液位的遠距離的變送控制及報警。磁性浮球液位計也可同其他的數(shù)顯儀表配套使用，達到多種控制目的。廣泛用于民用建筑中水塔、水池、水箱以及石油化工、電力、化工、環(huán)保、船舶、建筑、造紙、食品、污水處理等行業(yè)內(nèi)開口或密閉儲罐，地下池槽中各種液體的液位測量，被檢測的介質(zhì)可為水、油、酸、堿、工業(yè)污水等各種導電及非導電液體。
物位是指貯存容器或工業(yè)生產(chǎn)設備里的液體、粉末狀固體、氣體之間的分界面位置，也可以是互不相容的兩種液體間由于密度不等而形成的界面位置。根據(jù)具體用途分為液位、料位、界位傳感器或變送器。
在工業(yè)應用場合經(jīng)常需要測量的固體和液體物位，一般情況下物位可以分為以下三類。
(1) 液位 — 油罐水塔等容器所儲存液體表面的位置和液體高度；
(2) 料位 — 爐子罐槽內(nèi)的顆粒狀或者粉末狀固體物質(zhì)體積護著高度；
(3) 界位 — 在化學特性上互不相溶的液體形成的分界面。
對物位的測量是一項非常重要的工作，物位測量廣泛應用于石油、化工、制藥、食品、飲料等多種場合。物位測量技術(shù)在現(xiàn)代化工業(yè)過程控制中占有重要地位。通過對物位的測量，獲得物位的連續(xù)變量或者開關(guān)量信號，從而實現(xiàn)對物料的處理以及加工過程化的控制。
就目前的物位測量儀表而言，還沒有一種物位計可以應用于所有介質(zhì)、所有場合，都不同程度的存在自身無法改變的缺陷，這些缺陷有來自于檢測原理的，也有來自于自身結(jié)構(gòu)的。就實際情況來看，市場上的磁性浮球液位計的精度普遍不是很高，只限于儀表內(nèi)部標定，也很少有帶LCD 顯示的。基于上述考慮，如果我們能夠研發(fā)一種高精度，帶HART 通信可以上位機監(jiān)視和標定并帶LCD能直觀顯示液位讀數(shù)的物位變送器的話，那這樣的物位變送器將會有更廣泛的應用前景和更大的市場潛力。磁性浮球液位計主要由不銹鋼及防腐材料制成，可適用于各種開口或密閉容器的液位測量, 對高粘度、強腐蝕性介質(zhì)更顯其*性。廣泛用于民用建筑中水塔、水池、水箱以及石油化工、電力、化工、環(huán)保、船舶、建筑、造紙、食品、污水處理等行業(yè)內(nèi)開口或密閉儲罐，地下池槽中各種液體的液位測量，被檢測的介質(zhì)可為水、油、酸、堿、工業(yè)污水等各種導電及非導電液體。
磁性浮球液位計的工作環(huán)境有時比較惡劣，存在著各種嚴重的干擾，這些干擾有時會嚴重破壞智能變送器的器件或程序，使該儀表無法工作。因此，智能變送器能否大量進入工業(yè)生產(chǎn)進行實時控制的關(guān)鍵是智能型差壓變送器的抗干擾性能。因此，為了保證儀表穩(wěn)定可靠地工作，在電路、結(jié)構(gòu)和軟件設計的同時，必須周密考慮和解決抗干擾問題，并在軟硬件方面加上一定的容錯性設計。
干擾串入儀表的渠道主要有三個：
(1)空間電磁感應；(2)傳輸通道；(3)配電系統(tǒng)。
一般情況下，經(jīng)空間感應竄入的干擾在強度上都小于從另二個渠道竄入的干擾，而且空間感應形式的干擾又可采用良好的“屏蔽”和正確的“接地”加以解決。所以，抗干擾措施主要是盡力切斷來自傳輸通道和配電系統(tǒng)的干擾。在磁性浮球液位計智能變送器中使用了較多數(shù)字 IC，而每片IC 本身都是一個脈沖干擾源，它們也會通過電源線相互干擾。解決辦法就是在電路設計時候在電源輸入端并聯(lián)一個1～10uF 的旁路電容，旁路電容起著濾波器的作用。在電源端和地線端之間再并聯(lián)一個0.01～0.1uF 的去耦電容。在電路設計中的ADS1100，AD421，微處理器MSP430F169 電源引腳旁都附加了去耦電容。磁性浮球液位計的智能變送器的許多電路都是公用一個直流電源的，這就要求電源線不得在各電路之間引入干擾，并且當負載發(fā)生變化時直流電源線上不應產(chǎn)生波動。但是實際上很難做到，因為直流電源的內(nèi)阻抗和電源引線的交流阻抗不可能為零。設計中可以利用去耦電容不僅能降低直流電源的內(nèi)阻抗，還能避免各電路之間通過電源線相互干擾[35]。