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磁翻板液位计磁开关的干扰源的防范措施

发布时间:2021-03-10   点击次数:

磁翻板液位计与传统液位计相比,具有明显的优势,具备耐温、耐腐蚀、高密封等多种特点,能有效保证检测质量。被广泛应用于液位检测工作中,并具备较高的使用价值。也正是由于其特殊性,在使用中会存在一些问题。磁翻板液位计的工作原理是磁耦合作用,还有其开关量信号的产生与输出,4-20mA远传信号的输出都是与电磁密切相关的,也极易受到外界电磁噪音的影响,比如,将其应用在水电站中,对油位的实际情况进行检测,但由于机组设备在运行中会产生一定量的电磁干扰,对磁翻板液位计的磁开关会造成影响,导致出现误操作情况,会严重影响检测质量,以至于带来安全隐患。因此,需要针对磁翻板液位计磁开关的干扰源进行分析,及时做好防范措施,以保证其正常运行。
磁场由磁体产生,由磁体的N极指向S极,在磁体的外部形成闭合的形式,距离辖射源越近,磁场强度越强。磁场的屏蔽的原理是利用磁性屏蔽材料,改变磁场的方向,由于磁场通过低磁阻的通路被旁路掉,因此可保证被屏蔽的磁翻板液位计不受磁场的干扰影响。磁场屏蔽分为静磁屏蔽和电磁屏蔽。静磁场是稳恒电流或永久磁体产生的磁场,静磁屏蔽是利用高磁导率M的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场,静磁屏蔽的原理可以用磁路的概念来说明,如将铁磁材料做成截面如图2的回路,则在外磁场中,绝大部分磁场集中在铁磁回路中。这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍,所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多,外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过,而进入空腔的磁通量极少。这样,磁翻板液位计被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场,从而达到静磁屏蔽的目的。
电磁场在导电介质中传播时,其场量(E和H)的振幅随距离的增加而按指数规律衰减。从能量的观点看,电磁波在导电介质中传播时有能量损耗,因此,表现为场量振幅的减小。磁翻板液位计导体表面的场量最大,愈深入导体内部,场量愈小。这种现象也称为趋肤效应。利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而做成电磁屏蔽装置。电磁屏蔽是抑制干扰,增强磁翻板液位计的可靠性及提髙产品质量的有效手段。合理地使用电磁屏蔽,可以抑制外来高频电磁波的干扰,也可以避免作为干扰源去影响其他设备。
1.磁场屏蔽材料选取
磁性屏蔽材料的磁导率与外界的磁场强度有关,外界磁场强度不同,磁翻板液位计的磁性材料的磁导率也不同,饱和通量密度也不同,因此,在磁场的屏蔽设计中的作用也不同。当屏蔽低频磁场时,选择磁钢、坡莫合金、铁等导磁率高的材料,而屏蔽高频磁场则应选择铜铝等导电率高的材料。
2.处理措施
从以上分析可知,水轮发电机组各轴承油盆磁翻板油位计所受的干扰属于低频磁场干扰,屏蔽应选用高磁导率材料,由于条件限制,我们选用了厚度为5mm铁板作为屏蔽材料,且在设计时,尽可能的少留孔洞及缝隙,避免增加磁屏蔽体的磁阻,从而降低屏蔽效果,开机起励后进行验证,上导轴承油槽油位异常信号未再报出。
低频磁场的干扰是引起某水电站水轮发电机组上导轴承油槽磁翻板液位计磁开关误动作的重要因素,经过多次实验分析,得到以下结论:
1)屏蔽低频磁场的材料应选用高磁导率材料;
2)磁场强度较大时, 应增加磁屏蔽材料的厚度;
3)尽可能的减少屏蔽体的接缝和孔洞, 避免增加磁屏蔽体的磁阻, 降低屏蔽效果。缝隙、孔洞尽量沿磁场方向分布。

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