试论如何提高热工仪表的抗干扰能力

摘要：提高企业热工仪表的抗干扰能力关乎着生产安全和企业的经济效益，更是对员工的人身安全的重要保证。本文首先介绍了干扰的来源，然后重点论述了抗干扰的措施，最后提出了相关建议。

关键词：热工仪表，干扰源，抗干扰能力。

中图分类号： P634.3+6 文献标识码： A

热工仪表是生产企业动力供应中的重要组成部分，因而具有十分重要的作用。而外部干扰和仪表内部的干扰影响到了仪表的正常使用，要对抗干扰工作要进行严格把关，不容许有任何疏忽，从而使得热工仪表的工作质量得以提升，处理好生产安全、企业经济效益还有人员安全之间的相关问题，解决好这些问题，为工作的安全性创造良好的条件。

1 干扰的来源

干扰的来源主要分为2 大类：外部干扰和仪表内部的干扰。其中外部干扰又以电磁干扰为主。（1）电磁干扰。电磁场的变化会在控制仪表的有关电路和导线中感应出干扰电压，这些干扰源主要来自周围的动力设备、动力线、各类开关装置等，并以电感耦合、电容耦合、电磁辐射等形式串入干扰电压，影响热工信号的准确性，甚至破坏热工设备，电磁干扰是最为常见和最为严重的干扰。（2）其他干扰源还有机械干扰，由于机械振动和冲击，使仪表的电气元件发生震动、变形等，一般采用减震措施；湿度干扰，使绝缘电阻下降，漏电流增加，导致电容介质系数增加，电容增加，应变片胶质变软，精度下降等；热干扰，热力设备在工作时产生的热量所引起的环境温度变化，都会引起控制仪表的电路元件参数发生变化，进而影响其正常工作；还有化学干扰等。（3）内部干扰。仪表内部的干扰，如电源变压器、印刷电路、电子元件之间的电感、电容或内部的噪声干扰等。

2 抗干扰的措施

抗干扰就是要抑制干扰源、破坏干扰引入的途径和削弱干扰接收对象对干扰的敏感性。比较有效的有以下几种：

2.1 供电系统的抗干扰

因电源引入的干扰造成热工系统的故障很多，热工控制系统的控制电源均由电网提供，所以避免不了电磁干扰的存在，为了提供更可靠的热工电源，一般热工电源均采用隔离技术。常用的隔离方法有变压器隔离和光电隔离。

光电隔离在DCS 系统中较常采用，光电隔离的能力可达1 500 V交流峰-- 峰值或1 500 VDC。对于数字信号、脉冲信号，可以采用光电隔离器隔离。它由发光二极管和光敏晶体管组装在一起构成的，并且适用于很宽的频率范围，且不受磁场影响。

变压器隔离在数字控制仪表中较多应用，它对于重复接地的共模干扰和信号混乱，有明显的抑制作用。在PLC 系统中，通常采用隔离变压器提供供电电源。在使用中，要注意2 点：（1）屏蔽层要良好接地；（2）次级连接线应使用双绞线，以减少电源线间干扰。

2.2 传输通道的抗干扰

热工控制仪表的电信号都是低电压、小电流，从负荷考虑不需要很大的截面积，但一般信号线传输距离远，从机械强度考虑，一般不选用小于1 mm2的多股导线，根据抗干扰的要求，可以采用双绞线、平行线、屏蔽线或同轴电缆。采用接地屏蔽线可减少电场的干扰，双绞线与屏蔽电缆相比，虽然频带较差，但波阻抗高，抗共模干扰能力强，能使各个小环节的电磁感应干扰相互抵消。另外，在长距离传输过程中，采用差分信号传输，抗干扰能力强。至于同轴电缆的抗干扰能力，特别是对高频信号的传递，更是其他导线无法比拟的。

2.3 接地抗干扰

接地也是抗干扰的重要手段，但错误的接地，会使干扰进一步加强。热工控制系统的接地包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等，接地系统的混乱对热控系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，导致地电流的产生，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须单点接地，如果2 点接地，会形成电流经过屏蔽层，一旦发生异常状态如雷击，地线电流会非常大，导致设备损坏。保护接地是将热控系统中不带电的金属部分与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安全，还可以防止静电的积聚。要达到良好的保护接地，其接地电阻要求小于4 Ω，可接厂区专业接地网。

工作接地是为了使热控系统可靠运行并保证测控精度而设，分为机器逻辑接地、信号回路接地、系统接地、屏蔽接地和本安接地。本安接地一般用于防爆接地。机器逻辑地是计算机内部的电平公共地；信号回路地即现场返回信号的负端。且模拟量输入、输出为非隔离式，信号地即是系统地；系统地也叫系统基准地，即系统电源地（24 V负端），为DCS 信号提供一个基准点；屏蔽地，也叫模拟地，是为避免电磁场对仪表和信号的干扰而采取的屏蔽网接地。必须一端接地，防止形成闭合回路干扰。

2.4 滤波抗干扰

滤波是抑制差模干扰或抑制有共模干扰转化成的差模交流信号的有效手段。无源滤波有2例，如我厂向制盐供汽的3#减温减压调节执行机构，由于现场环境高压设备多，电磁干扰强，采取了上述一些抗干扰措施后，指示值仍旧乱跳，经分析后，在输入回路上加了无源阻容滤波后，设备运行正常。另一种，即单纯的RC无源滤波和有运算放大器的有源滤波。前者对工频干扰的抑制效果明显。

3 相关建议

3.1 提高专业技术人员技术水平，促进热工仪表工作质量的提高

目前，我国对热工仪表的研究取得了一定发展，科技含量也得到了很大程度的提高，与此同时，对校验工作人员的技术水平也随之提高。根据目前现代仪表发展技术的现状，校验单位必须加强对工作人员的培训，提高工作人员的专业水平，提高检验工作的质量。现代化企业生产中，计量仪器校验工作日益受到人们的重视，校验工作的工作量也越来越重。根据这个状况，检验机构应该有计划的对工作人员进行科学专业的培训，在保障不耽误校验工作的前提下，加大培训力度，提高工作人员的技术，提高热工仪表的工作质量。

3.2建立健全的计量校验全面质量管理体系，促进热工仪表工作质量的提高

全面的质量管理体系是现代生产中提高工作质量的重要方式，它是运用相对比较系统的观念和方式，把热工仪表校验工作的所有流程和环节的质量管理活动纳入统一的质量管理系统中，这样热工仪表校验工作便形成了统一的质量管理体系。通过建立健全的计量校验全面质量管理体系，将热工仪表的计量校验工作和质量管理工作有效的结合起来，控制和管理好热工仪表校验工作的工作质量，使企业的热工仪表能够标准测量，得出准确数字，以此来保障企业的安全生产和企业利益。建立热工仪表计量校验质量管理体系，能够把热工仪表的校验工作和内部质量审核系统紧密的结合起来，加强计量机构对热工仪表校验工作质量的审核，及时发现工作中的弊端，有利于校验机构根据对热工仪表的校验工作逐步完善自身的工作流程和管理体系，促使计量机构校验工作和质量管理之间良好循环，完善计量机构的管理体系。

3.3 质量管理中心模式提高热工仪表校验工作质量

现代的计量校验机构应该改善传统的管理模式，取其精华、去其糟粕，开发出新的具有现代化特点的工作质量管理模式，为管理工作更好服务。对于计量管理体系的创建过程中，首先要确立一个质量管理的中心，这个管理中心一定要不同于其它的监管体系。在进行各种体系的构建过程中，要针对热工仪表校验工作的各项流程进行实际分析，并结合校验工作的可控点的系统探究，完备质量管理的体系结构，由此来保证热工仪表计量校验工作质量管理顺利有效的运行下去，从而达到提升热工仪表校验工作质量的目的。此外，还要增加各种奖励和惩罚制度，加大奖惩力度，同实际的、具体的工作质量相结合，保证计量校验人员拥有强烈的责任心和积极的态度去更好的完成校验工作，也为提升热工仪表校验机构以及相关单位的经济效益打下坚实的基础，为热工仪表校验工作做共同的努力。

4 结束语

热工控制仪表的干扰十分复杂，一种干扰有可能由若干因素引起，因此，我们不仅应预先采取抗干扰措施，在生产过程中还应及时分析遇到的问题，做到对热工设备，系统的电路原理、抗干扰措施心中有数，以便及时解决问题，在不断的了解过程中及时改进与提高，为生产的安全经济运行提供有力保障。

参考文献

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