仪表自控系统的干扰及其防护措施

2019-02-14王成

山西建筑 2019年4期

王成

(吉林石油集团吉松质量技术有限责任公司，吉林松原 138008)

1 概述

随着信息技术的进步与发展，社会诸多领域都在科技因素的影响下而发生了不小的改变，其中仪表也在科技因素的带动下而向数字化、智能化等方向发展，因此，在需要使用仪表的领域中，仪表自控系统得以建立并且予以广泛应用。根据有关数据表明，在新建的现代化工企业等流程工业装置中，在线使用的仪表自控系统所消耗的投资是已经超过总投资的15%，在企业中有效运用仪表自控系统，不仅能够为企业生产经营活动的安全、高效运行而提供保障，而且也有利于提高产品的质量，从而促使企业在激烈的市场竞争中占据有利的位置。需要注意的是，尽管仪表自控系统的合理使用是能够为企业的发展带来积极的促进作用，但是在仪表自动系统的运转过程中，会受到不同因素的影响而对仪表自动系统的运转产生不小的干扰，针对这些干扰因素，需要采取相对应的措施来对仪表自控系统予以防护，以此有效发挥出仪表自控系统的作用，从而促进整体的进步与发展。

2 仪表自控系统受到干扰因素的类型以及原因分析

在实际的生产过程中，由于现场环境较为复杂，再加上其他各种不确定因素的影响，导致仪表自控系统受到的干扰因素不断得到增多，如果这些干扰因素未能够采取有效的方法加以控制的话，不仅会影响仪表自控系统的使用，而且也会波及应用仪表自控系统的企业发展，为此，这一章节主要探讨的内容为仪表自控系统受到干扰因素的类型以及产生，通过对这方面内容的明确，从而为后续的探讨奠定基础。

2.1 仪表自控系统受到干扰因素的类型

根据仪表自控系统遭到干扰产生的原因，一般来说是可以分为以下几种类型:第一是电和磁干扰，在生活的周围是存在着电场和磁场，一旦这两者之间发生变化之后，对于仪表自控系统就会产生不小的影响，比如说干扰电压的产生，进而影响仪表自控系统的合理使用。第二是机械干扰，受到机械振动或者是冲击的影响，导致仪表或者是相关装置中的电器元件出现振动、变形等现象，进而引发连接线的位移、指针发生指动等而造成应用仪表自控系统进行测量的不准确。第三是热干扰，无论是设备还是元器件，一旦开始运转就会产生热量而引起温度的波动，以及也很容易受到外界环境温度的变化而引起仪表和装置中电路元件的参数发生变化。第四是光干扰，身处于地球之上，不可避免的要进行阳光的照射，由于在仪表自控系统之中是存在很多半导体元件，或多或少会受到阳光的作用而改变自身的导电性能，既会引发电势的变化，又会引起电阻的改变，进而影响到仪表自控系统的正常运转。第五是湿度干扰，湿度因素更多的是属于外界因素，无论是湿度的增加还是湿度的减少，会对电阻、电介质、电容量等方面产生着不小的影响，从而影响仪表自控系统的有效应用。第六是化学干扰，这一干扰顾名思义，就是受到化学用品或者是其他腐蚀性的影响，在此基础上产生化学反应，不仅会毁坏相关的设备，造成无法使用，而且也会产生一定的化学反应，进而影响仪表自控系统的正常运转。第七是射线辐射干扰，这一干扰是由于电磁波的产生，以及气体的电离，导致金属无法保留住电子，影响了多个方面的进步与发展。

2.2 仪表自控系统受到干扰因素的原因

在明确仪表自控系统干扰的类型之后，这些干扰是如何产生的，依据仪表自控系统遭到干扰产生的原因而提出以下几个方面的内容:第一，针对放电方面的干扰，主要是由四大部分组成，一是天体和天电的干扰，地球作为人类社会生活的主要载体，对于很多事物而言不可避免的会受到外界环境因素的影响，而天体和天电的干扰更多的是属于外界因素的干扰，从概念的角度来理解的话，指的就是雷电、大气、火山爆发、地震等自然现象的发生是会引发电磁波和空间电位的变化，在此基础上发生干扰的影响;二是电量放电干扰，这一方面干扰产生于输电线路和变压器之上，而这些设备往往是仪表自控系统的重要组成部分，因此，这一部分的干扰是产生着较大的影响，与此同时，电的放电具有间歇性，是能够产生脉冲电流，在脉冲电流的影响下对仪表自控系统产生着一定的影响;三是火花放电干扰，这一干扰一般是存在于仪器设备之间，所产生的火花与电流，在很大程度上会影响仪表自控系统的有效使用;四是辉光、强光的放电干扰，一般来说，放电管是具有负阻抗性，一旦和外部电路连接之后，就会很容易引起高频震动。第二，针对电器设备方面的干扰，细化来讲的话，分别是由射频干扰、工频干扰、感应干扰这三个部分的内容共同组成，所谓的射频干扰，指的就是相应电子设备所产生的干扰，比如说电视、广播、雷达等;所谓的工频干扰，指的就是配电线与系统因为耦合而产生的干扰;而所谓的感应干扰，指的就是在使用电子开关、脉冲发生器时由于电流的急剧变化而形成的差异电流，进而引发感应电流。

3 仪表自控系统受到干扰因素之后采取的措施探讨

仪表自控系统在社会诸多领域中不仅占据着重要的位置，而且也发挥着不可忽视的作用，由于在使用过程中会受到多个方面因素的干扰而存在使用不固定、无法发挥相应作用等方面的问题，因此，针对这些干扰因素而采取相对应的防干扰措施，不仅有利于有效应用仪表自控系统，而且也有利于充分发挥仪表自控系统的相应作用。为此，这一章节主要探讨的内容就是仪表自控系统受到干扰因素之后采取的措施，以此为主要论点而提出以下几个方面的措施，希望以此为借鉴，从而促进仪表自控系统得到良好的使用。

3.1 浮空与接地

仪表自控系统的防干扰措施，第一个层面表现在浮空与接地，所谓的浮空，顾名思义，指的就是应用在仪表自控系统上的输入信号放大器公共线，既不接机器又不接大地，处于一种浮空的状态来降低干扰因素带来影响的一种措施，由于输入信号放大器作为仪表自控系统的一个重要组成部分，本身具有两层绝缘屏蔽体，在使用浮空这一措施之后，信号放大器的两个输入端就会实现既不接机器又不接大地，使得屏蔽层与大地之间都没有相互的关系，通过这一个方式的采取，就切断了电位差对系统所影响的通道，从而降低了干扰的影响力度。其次对于接地措施的理解，从概念的角度来理解的话，是阻挡干扰电流通路的一种降低干扰因素带来影响的措施，相比于浮空措施而言，接地这一项措施更多的可以弥补浮空措施所使用产生的不足之处，值得注意的是，浮空措施采取之后并不是绝对的能够做到浮空，就像循环水场仪表监控系统在运行一段时间之后，就会出现浮空抑制干扰效果明显减弱的现象，而接地措施的使用，在合理选择接地方式的基础上抑制电容性耦合，以此来减小或者是削弱干扰。

3.2 滤波与电磁屏蔽和隔离

仪表自控系统的防干扰措施，第二个层面表现在合理应用滤波措施，由于滤波措施也是降低干扰因素带来影响的一种有效措施，针对这一措施在仪表自控系统中的应用，首先从对这一措施的概念入手，滤波措施是在立足信号和噪声频率分布范围的基础之上将响应频道的滤波器接入到信号传输通道之中，尽可能的滤去所产生的噪声，以此来充分发挥抑制干扰因素的作用;其次，以生活中的实际例子作为佐证来论证滤波措施在仪表自控系统中的有效运用，在生活水场中的仪表波动一般所采用的方法是滤波电容的方法，但是根据实际的结果却显示并没有很大的效果，原因在于变频器使用的供电回路内产生波动较大的频率干扰，为了能够在使用过程中彻底消除干扰因素的影响，可以利用合成装置DCS中进口UPS，为仪表自控系统提供电源，以此来实现消除干扰的目的。通过这一生活中的例子可以发现滤波措施的应用，一般是在交流电源进线中间插入一个防干扰的滤波器，以此来防止交流电源的噪声通过电源线进入到电测仪器之内，通过这一形式的采取，在一定程度上降低干扰因素的影响。除了滤波措施的采取之外，其实还可以采取的另一个措施为电磁屏蔽和隔离的措施，电磁屏蔽指的就是利用导电性能良好的金属材料做成屏蔽层，通过高频干扰电磁场在金属内部产生涡流磁场来抵抗高频干扰磁场的影响，以此来达到抑制干扰的一项有效措施，合理应用到仪表自控系统的防干扰过程中，有利于发挥不小的作用。

3.3 提高工作人员工作能力，坚持具体问题具体分析原则

仪表自控系统的防干扰措施，还可以表现在以下几个方面:第一，任何一项工作在开展过程中，必然离不开工作人员的参与，换而言之，工作人员工作能力的高低，在很大程度上影响着工作的开展质量高低，因此，在仪表自控系统的防干扰措施落实过程中，一方面是在对外的人才招聘环节之中，相关部门不仅要提高对外招聘人才的门槛，而且也要拓宽对外招聘的渠道，争取在这一环节中为仪表自控系统的防干扰措施的落实而招聘到优质人才，从而为做好仪表自控系统的防干扰措施奠定良好的基础;另一方面是在对内的人员管理之中，全面加强相关员工的培训学习，进一步强化全员对于仪表自控系统的防干扰能力的加强，而培训学习活动的开展，可以采取多种多样化的途径，比如说邀请省内知名的油管经验专家授课，以此来丰富专业知识和提高专业技能，或者是组织员工走出去，在交流、经验借鉴过程中提高自身水平，从而更好的胜任实际工作。第二，仪表自控系统很容易受到外界因素的干扰，因此，在采取防干扰措施之前要坚持具体问题具体分析原则，从而促进整体发展。