電磁干擾是指引起控制系統(tǒng)設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能下降的各種電磁效應(yīng)。
干擾形成的全過(guò)程是由干擾源發(fā)出的干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)耦合通道到達(dá)受干擾的設(shè)備上。干擾的三個(gè)環(huán)節(jié)稱(chēng)為干擾系統(tǒng)的三要素,即干擾源、干擾傳播途徑及受干擾設(shè)備。
1 電磁干擾的分類(lèi)
在工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中,電磁干擾是影響正常工作的重要問(wèn)題,其產(chǎn)生即可能存在于系統(tǒng)內(nèi)部,即受到自身產(chǎn)生的干擾影響,也可能來(lái)自于系統(tǒng)外部,即受到外來(lái)干擾的影響。在分析電磁干擾時(shí),系統(tǒng)是指人們?cè)O(shè)計(jì)、管理和控制的電氣設(shè)備或電子設(shè)備整體。
1.1 內(nèi)部干擾
系統(tǒng)內(nèi)部的干擾源可分為:
(1)電源干擾。電源干擾主要是從電源和電源引線(xiàn)浸入系統(tǒng)的。
(2)地線(xiàn)干擾。地線(xiàn)干擾是由系統(tǒng)內(nèi)共用一個(gè)地線(xiàn)而引起的,當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各部分電路的電流均流過(guò)公共地線(xiàn)時(shí),會(huì)在地線(xiàn)上產(chǎn)生電壓降,形成相互影響的噪聲。
(3)信號(hào)通道的耦合干擾。信號(hào)若需要很長(zhǎng)的傳輸線(xiàn)時(shí),信號(hào)在傳輸過(guò)程中很容易受到干擾,導(dǎo)致所傳輸?shù)男盘?hào)發(fā)生畸變或失真,所產(chǎn)生的干擾主要有傳輸線(xiàn)周?chē)臻g電磁場(chǎng)對(duì)傳輸線(xiàn)的電磁感應(yīng)干擾:當(dāng)兩條或兩條以上所傳輸信號(hào)強(qiáng)弱不同的信號(hào)線(xiàn)相互靠的很近時(shí),通過(guò)線(xiàn)間分布電容和互感而形成的線(xiàn)間干擾,即傳輸線(xiàn)的線(xiàn)間串?dāng)_。
1.2 外部干擾
系統(tǒng)外部的干擾源可分為:
(1)自然干擾。自然干擾包括雷電和大氣層的電場(chǎng)變化。雷電能在傳輸線(xiàn)上產(chǎn)生幅值很高的高頻浪涌電壓,對(duì)系統(tǒng)形成干擾。
(2)電力干擾。隨著越來(lái)越多的電子設(shè)備接入電力主干網(wǎng),系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)一些潛在的干擾。這些干擾包括電力線(xiàn)干擾、電快速瞬變、電涌、電壓變化、閃電瞬變和電力線(xiàn)諧波等。
(3)工頻干擾。供電設(shè)備和輸出線(xiàn)都產(chǎn)生工頻干擾,若信號(hào)傳輸線(xiàn)有一段與供電線(xiàn)平行,這種低頻干擾就會(huì)耦合到信號(hào)線(xiàn)上成為干擾。
(4)射頻干擾。通信設(shè)備、無(wú)線(xiàn)電廣播、電視、雷達(dá)等通過(guò)天線(xiàn)會(huì)發(fā)射強(qiáng)烈的電波。
(5)靜電放電。采用現(xiàn)代芯片工藝,在很小的幾何尺寸上元件已經(jīng)變得非常密集,這些高速的、數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的晶體管的靈敏性很高,很容易受到外界靜電放電影響而損壞。
(6)汽車(chē)雜波.汽車(chē)在工作過(guò)程中產(chǎn)生甚高頻至特高頻頻段的雜波。
(7)放電干擾。局部放電可以分為正電暈放電、負(fù)電暈放電和火花放電三種。
(8)輝光放電。輝光放電即氣體放電。
(9)弧光放電?;」夥烹娂唇饘凫F放電,最典型的弧光放電是金屬電弧焊。
2 電磁干擾的傳播途徑
電磁干擾按傳輸途徑可分為兩大類(lèi):傳導(dǎo)干擾,主要是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線(xiàn)互相產(chǎn)生干擾;輻射干擾,是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)空間傳給另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)或電子設(shè)備。從被干擾的敏感器來(lái)看,干擾耦合可分為傳導(dǎo)耦合和輻射耦合兩大類(lèi)。
3 抑制電磁干擾的方法
針對(duì)電磁干擾的三要素,提出以下三種解決電磁干擾問(wèn)題的方法:
隨著社會(huì)的發(fā)展及人們生活水平的提高,對(duì)消費(fèi)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率提出了更高的要求,要求灌裝裝置系統(tǒng)能夠快速、安全、準(zhǔn)確地完成灌裝。無(wú)菌灌裝系統(tǒng)以其固有的優(yōu)點(diǎn),在食品、飲料、制藥等行業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。無(wú)菌灌裝系統(tǒng)的要求使用于灌裝定量控制的方式發(fā)生了變化,一些專(zhuān)業(yè)灌裝用途流量計(jì)進(jìn)入灌裝應(yīng)用領(lǐng)域,這種動(dòng)態(tài)在線(xiàn)的測(cè)量和控制方式帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),使用中不僅需要考慮流量計(jì)本身的安裝和使用,還要綜合考慮流量計(jì)集成在系統(tǒng)中時(shí)和其他部分的相互影響。1 無(wú)菌灌裝系統(tǒng)介紹1.1 無(wú)菌灌裝系統(tǒng)的要求(1)易于清洗和消毒殺菌;(2)高產(chǎn)量、周期短;(3)高精度和高重復(fù)性;(4)低消耗和損耗;(5)快速處理不同產(chǎn)品灌裝和不同批量灌裝;(6)對(duì)產(chǎn)品和產(chǎn)品質(zhì)量因素有較高的透明度;(7)不用維護(hù)或者易于維修。1.2 無(wú)菌灌裝的設(shè)計(jì)特點(diǎn)(1)機(jī)器的簡(jiǎn)單化;(2)表面光滑、無(wú)凹凸、、氣密密封性好;(3)排水流暢,無(wú)積水;(4)閉密性要好,防止外界微生物深入;(5)選擇適當(dāng)材料,耐高溫、耐化學(xué)腐蝕;(6)自動(dòng)化的CIP(原位清洗)/SIP(原位殺菌);(7)關(guān)鍵設(shè)備的定期養(yǎng)護(hù);(8)劃分生產(chǎn)區(qū)域,無(wú)菌和非無(wú)菌,生產(chǎn)區(qū)域物料、人等隔離和管制。1.3 灌裝定量控制在各個(gè)分系統(tǒng)中,灌裝的定量控制系統(tǒng)是最核心的系統(tǒng)之一,整個(gè)灌裝機(jī)的灌裝速度和精度往往由該系統(tǒng)的性能所決定。灌裝定量控制系統(tǒng)關(guān)鍵部件包括流量計(jì)、控制器、閥門(mén)(如圖1)。灌裝量的測(cè)量由流量計(jì)完成,它能快速、準(zhǔn)確地計(jì)量灌裝頭的連接管道中的流體流量,并把信號(hào)上傳到控制器,由控制器根據(jù)設(shè)定的定量,控制灌裝閥門(mén)的啟/停,以達(dá)到準(zhǔn)確灌裝。