德國BROOKS流量計(jì)的屏蔽和接地的應(yīng)用
在德國BROOKS流量計(jì)電子系統(tǒng)中要想地抑制通過自有空間傳播的電磁干擾?？梢酝ㄟ^屏蔽的方式限制系統(tǒng)內(nèi)部的電磁輻射，避免對外部元件和裝置的干擾。同時(shí)也可以防止來自系統(tǒng)外部的輻射干擾源進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部造成信號源的失真。按工作原理，屏蔽可以分為電場屏蔽、磁場屏蔽及電磁場屏蔽。
微機(jī)測控系統(tǒng)和其他工業(yè)電子設(shè)備的干擾與系統(tǒng)接地方式有密切聯(lián)系。抑制噪聲的方法之一就是良好接地。的接地系統(tǒng)可以較好地抑制系統(tǒng)內(nèi)部噪聲耦合，從而提高系統(tǒng)的抗干擾性。下面簡要的分析一下接地的應(yīng)用。根據(jù)電氣設(shè)備中回路性質(zhì)和接地目的可以將接地方式分為三類：安全接地；工作接地；屏蔽接地。
1、安全接地
符合以下三個(gè)條件的電壓為安全電壓，一是標(biāo)稱電壓小于AC50V和DC120V；二是使用了安全隔離變壓器；三是工作電路與電源電路及大地隔離。如果設(shè)備的實(shí)際電壓不符合以上安全電壓的條件，凡是人可接觸的部位(如外殼、框架、機(jī)座、操作手柄等金屬部件)都必須接地，以便保護(hù)人身安全，這個(gè)接地叫做安全接地。
2、工作接地
工作接地又叫信號接地，有單觸點(diǎn)接地、多觸點(diǎn)接地和混合接地三種情況。
(1)單點(diǎn)接地有串聯(lián)和并聯(lián)兩種情況。
德國BROOKS流量計(jì)為串聯(lián)單點(diǎn)接地(又稱公共接地)示意圖。圖中所有單元電路的地串聯(lián)連接在一起。R1、R2、R3 表示線路的阻抗，I1、I2和I3分別是單元電路1、2、3的相應(yīng)電流。
這種形式的接地簡單方便，在要求不高的場合應(yīng)用較廣。但是這一接地形式不適合用在電源功率有很大差異的電路之間。因?yàn)楦吖β孰娐樊a(chǎn)生地電流會對低功率電路產(chǎn)生很大的影響。
并聯(lián)單點(diǎn)接地(又稱分離接地)形式是低頻電路適宜的接地方式。如下2.8圖所示，因?yàn)?I1、I2、I3 沒有交叉耦合，所有單個(gè)電路的地電位只受本單元電路的地電流和它自身地線阻抗的影響。這種接地需要接地線較多使得布線復(fù)雜化。由于本系統(tǒng)的頻率不超過3KHZ 屬于低頻電路，所以適合使用此接地方式，并聯(lián)單點(diǎn)接地如圖 2.8 所示。
(2)多點(diǎn)接地
德國BROOKS流量計(jì)中通常使用多點(diǎn)接地系統(tǒng)。因?yàn)榈仄矫娴碾姼辛啃∷宰杩挂残?。因此在多點(diǎn)接地系統(tǒng)中所有電路都與低阻抗地平面相連接。多點(diǎn)接地的接地線，在多層印制系統(tǒng)中(多層PCB電路板)可以是地線層，單雙層印制板系統(tǒng)則應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
(3)混合接地
混合接地是根據(jù)不同的頻率采用不同的接地形式。圖2.9是一個(gè)典型的通用混合接地系統(tǒng)。在低頻時(shí)它相當(dāng)于單點(diǎn)接地而在高頻時(shí)屬于多點(diǎn)接地。
(4)工作接地小結(jié)
一般情況下，如果流量計(jì)頻率小于1MHz 時(shí)則采用單點(diǎn)接地；如果頻率大于10MHz時(shí)則采用多點(diǎn)接地；如果頻率在1—10MHz之間則采用單點(diǎn)接地。雖然PCB電路板上的地采用多點(diǎn)接地但是高頻信號電流不經(jīng)過板上的電源線，低頻的電源可以使用單點(diǎn)接地形式布線。
?由于孔板流量計(jì)的組成比其它儀表復(fù)雜，且它的測量特點(diǎn)又與別的儀表不同,其測的準(zhǔn)確性不僅取決于儀表本身的精度,而且還與測上管道和管路內(nèi)流體的流動(dòng)狀況有關(guān)。所以，能造成孔板流量計(jì)測誤差的原因較多,通常有流計(jì)本身誤差.流量計(jì)安裝使用不當(dāng)所產(chǎn)生的誤差等。
??除上述這兩種誤差外,容易引起現(xiàn)場操作和訂購流量計(jì)人負(fù)忽視的卻是蒸汽重度的影響，因蒸汽重度變化所造成的測量誤差往往是較大的。
??蒸汽是可壓縮性流體,當(dāng)其壓力變化時(shí)，其重度亦將發(fā)生變化.通過流量k計(jì)算公式可以知道,孔板流計(jì)的流量與流體重度有著很密切的關(guān)系.在其它條件不變的情況下,若流體重度發(fā)生變化,則流體流將與流體重度的平方根成反比例變化,
??在實(shí)際中，一般很難蒸汽壓力始終保持不變,亦即重度常會發(fā)生變化，而孔板流量計(jì)的測量準(zhǔn)確性除與其安裝使用有關(guān)外,還與其設(shè)計(jì)參數(shù)有直接的關(guān)系。當(dāng)實(shí)際流體重度與設(shè)計(jì)流量計(jì)所采用的流體重度不一致時(shí),則將會帶來流量測量誤差.這是因?yàn)榭?，板式疣量?jì)一且設(shè)計(jì)完成,其顯示值(即顯示儀表的分度值)只與孔板前后差壓有關(guān)，但這一顯示分度值是在某--確定的流體重度(設(shè)計(jì)時(shí)所用的某-設(shè)計(jì)壓力下的流體重度,常稱為設(shè)計(jì)重度?)下進(jìn)行分度的。所以，在實(shí)際測量中,如果孔板前后的差壓不變,但若蒸汽壓力發(fā)生變化造成重度變化,那么雖然孔板流量計(jì)的顯示值不變(因差壓沒變),但實(shí)際疵量卻會發(fā)生變化(因重度變化),這時(shí)就會出現(xiàn)流量測量誤差.為了說明這-點(diǎn),先來看下面的實(shí)例。
??鍋爐房需要測量飽和蒸汽流量,選用的是標(biāo)準(zhǔn)孔板,配雙波紋管差壓計(jì)顯示流量.訂購時(shí)向某儀表廠提供需要計(jì)量的飽和蒸汽參數(shù)為:流量qmin=4t/h、qmax=8t/h,平均壓力為10kgf/cm?.設(shè)備到貨后,按產(chǎn)品說明進(jìn)行了安裝,但在隨后使用中發(fā)現(xiàn)流量計(jì)經(jīng)常出現(xiàn)較大的測量誤差,經(jīng)標(biāo)定大誤差達(dá)到-31%.現(xiàn)場檢查后,除發(fā)現(xiàn)因原因造成實(shí)際蒸汽壓力會在了~9kgf/cm2范圍內(nèi)波動(dòng)(正常時(shí)壓力常為5kgf/am)外,沒有發(fā)現(xiàn)流量計(jì)在安裝和使用上有何不當(dāng),流量計(jì)計(jì)量的不準(zhǔn)確,一直困擾著現(xiàn)場操作人負(fù).
??通常廠家是根據(jù)用戶提供的流量和壓力參數(shù),來設(shè)計(jì)孔板流量計(jì).查有關(guān)熱工資料,可知:10kgf/cm2的飽和蒸汽所對應(yīng)的重度為5.139kgf/m?(此重度即為設(shè)計(jì)重度?設(shè));5kgf/cm2對應(yīng)的重度為2.669kgf/m?(此重度為實(shí)際流體重度?實(shí)).根據(jù)孔板流量計(jì)的流量公式1得:
孔板設(shè)計(jì)的指示流量
??如果還考慮αε和d的影響，那么計(jì)量的相對誤差還會進(jìn)一步增大,這一計(jì)算值接近于此流量計(jì)的實(shí)際大相對誤差.通過上面的計(jì)算，可以看出:
①因蒸汽重度的變化所造成的測量誤差可能是很大的.蒸汽的實(shí)際壓力偏離孔板流計(jì)設(shè)計(jì)壓力越嚴(yán)重,所引起的誤差就越大;
?、谝话闱闆r下,誤差是負(fù)值，郎流量計(jì)顯示值偏小于實(shí)際流量.這是因?yàn)橛脩舫？紤]壓力的富裕值,所選壓力往往要高于實(shí)際壓力,形成孔板流量計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)所用壓力高于蒸汽的實(shí)際壓力,造成計(jì)量偏小.若實(shí)際壓力大于設(shè)計(jì)壓力,則計(jì)量值偏大,這時(shí)的誤差是正的.
??當(dāng)然實(shí)際測量時(shí)的誤差不會始終這么大,隨謄蒸汽壓力的波動(dòng),實(shí)際壓力接近于設(shè)計(jì)壓力時(shí)，誤差就會變小.這個(gè)木材加的流量計(jì)之所以會出現(xiàn)這么大的誤差,主要原因就是實(shí)際壓力太遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)壓力所造成的.
