儀表自控系統的干擾及其防護措施

王 成

(吉林石油集團吉松質量技術有限責任公司，吉林松原 138008)

1 概述

隨著信息技術的進步與發展，社會諸多領域都在科技因素的影響下而發生了不小的改變，其中儀表也在科技因素的帶動下而向數字化、智能化等方向發展，因此，在需要使用儀表的領域中，儀表自控系統得以建立并且予以廣泛應用。根據有關數據表明，在新建的現代化工企業等流程工業裝置中，在線使用的儀表自控系統所消耗的投資是已經超過總投資的15%，在企業中有效運用儀表自控系統，不僅能夠為企業生產經營活動的安全、高效運行而提供保障，而且也有利于提高產品的質量，從而促使企業在激烈的市場競爭中占據有利的位置。需要注意的是，盡管儀表自控系統的合理使用是能夠為企業的發展帶來積極的促進作用，但是在儀表自動系統的運轉過程中，會受到不同因素的影響而對儀表自動系統的運轉產生不小的干擾，針對這些干擾因素，需要采取相對應的措施來對儀表自控系統予以防護，以此有效發揮出儀表自控系統的作用，從而促進整體的進步與發展。

2 儀表自控系統受到干擾因素的類型以及原因分析

在實際的生產過程中，由于現場環境較為復雜，再加上其他各種不確定因素的影響，導致儀表自控系統受到的干擾因素不斷得到增多，如果這些干擾因素未能夠采取有效的方法加以控制的話，不僅會影響儀表自控系統的使用，而且也會波及應用儀表自控系統的企業發展，為此，這一章節主要探討的內容為儀表自控系統受到干擾因素的類型以及產生，通過對這方面內容的明確，從而為后續的探討奠定基礎。

2.1 儀表自控系統受到干擾因素的類型

根據儀表自控系統遭到干擾產生的原因，一般來說是可以分為以下幾種類型:第一是電和磁干擾，在生活的周圍是存在著電場和磁場，一旦這兩者之間發生變化之后，對于儀表自控系統就會產生不小的影響，比如說干擾電壓的產生，進而影響儀表自控系統的合理使用。第二是機械干擾，受到機械振動或者是沖擊的影響，導致儀表或者是相關裝置中的電器元件出現振動、變形等現象，進而引發連接線的位移、指針發生指動等而造成應用儀表自控系統進行測量的不準確。第三是熱干擾，無論是設備還是元器件，一旦開始運轉就會產生熱量而引起溫度的波動，以及也很容易受到外界環境溫度的變化而引起儀表和裝置中電路元件的參數發生變化。第四是光干擾，身處于地球之上，不可避免的要進行陽光的照射，由于在儀表自控系統之中是存在很多半導體元件，或多或少會受到陽光的作用而改變自身的導電性能，既會引發電勢的變化，又會引起電阻的改變，進而影響到儀表自控系統的正常運轉。第五是濕度干擾，濕度因素更多的是屬于外界因素，無論是濕度的增加還是濕度的減少，會對電阻、電介質、電容量等方面產生著不小的影響，從而影響儀表自控系統的有效應用。第六是化學干擾，這一干擾顧名思義，就是受到化學用品或者是其他腐蝕性的影響，在此基礎上產生化學反應，不僅會毀壞相關的設備，造成無法使用，而且也會產生一定的化學反應，進而影響儀表自控系統的正常運轉。第七是射線輻射干擾，這一干擾是由于電磁波的產生，以及氣體的電離，導致金屬無法保留住電子，影響了多個方面的進步與發展。

2.2 儀表自控系統受到干擾因素的原因

在明確儀表自控系統干擾的類型之后，這些干擾是如何產生的，依據儀表自控系統遭到干擾產生的原因而提出以下幾個方面的內容:第一，針對放電方面的干擾，主要是由四大部分組成，一是天體和天電的干擾，地球作為人類社會生活的主要載體，對于很多事物而言不可避免的會受到外界環境因素的影響，而天體和天電的干擾更多的是屬于外界因素的干擾，從概念的角度來理解的話，指的就是雷電、大氣、火山爆發、地震等自然現象的發生是會引發電磁波和空間電位的變化，在此基礎上發生干擾的影響;二是電量放電干擾，這一方面干擾產生于輸電線路和變壓器之上，而這些設備往往是儀表自控系統的重要組成部分，因此，這一部分的干擾是產生著較大的影響，與此同時，電的放電具有間歇性，是能夠產生脈沖電流，在脈沖電流的影響下對儀表自控系統產生著一定的影響;三是火花放電干擾，這一干擾一般是存在于儀器設備之間，所產生的火花與電流，在很大程度上會影響儀表自控系統的有效使用;四是輝光、強光的放電干擾，一般來說，放電管是具有負阻抗性，一旦和外部電路連接之后，就會很容易引起高頻震動。第二，針對電器設備方面的干擾，細化來講的話，分別是由射頻干擾、工頻干擾、感應干擾這三個部分的內容共同組成，所謂的射頻干擾，指的就是相應電子設備所產生的干擾，比如說電視、廣播、雷達等;所謂的工頻干擾，指的就是配電線與系統因為耦合而產生的干擾;而所謂的感應干擾，指的就是在使用電子開關、脈沖發生器時由于電流的急劇變化而形成的差異電流，進而引發感應電流。

3 儀表自控系統受到干擾因素之后采取的措施探討

儀表自控系統在社會諸多領域中不僅占據著重要的位置，而且也發揮著不可忽視的作用，由于在使用過程中會受到多個方面因素的干擾而存在使用不固定、無法發揮相應作用等方面的問題，因此，針對這些干擾因素而采取相對應的防干擾措施，不僅有利于有效應用儀表自控系統，而且也有利于充分發揮儀表自控系統的相應作用。為此，這一章節主要探討的內容就是儀表自控系統受到干擾因素之后采取的措施，以此為主要論點而提出以下幾個方面的措施，希望以此為借鑒，從而促進儀表自控系統得到良好的使用。

3.1 浮空與接地

儀表自控系統的防干擾措施，第一個層面表現在浮空與接地，所謂的浮空，顧名思義，指的就是應用在儀表自控系統上的輸入信號放大器公共線，既不接機器又不接大地，處于一種浮空的狀態來降低干擾因素帶來影響的一種措施，由于輸入信號放大器作為儀表自控系統的一個重要組成部分，本身具有兩層絕緣屏蔽體，在使用浮空這一措施之后，信號放大器的兩個輸入端就會實現既不接機器又不接大地，使得屏蔽層與大地之間都沒有相互的關系，通過這一個方式的采取，就切斷了電位差對系統所影響的通道，從而降低了干擾的影響力度。其次對于接地措施的理解，從概念的角度來理解的話，是阻擋干擾電流通路的一種降低干擾因素帶來影響的措施，相比于浮空措施而言，接地這一項措施更多的可以彌補浮空措施所使用產生的不足之處，值得注意的是，浮空措施采取之后并不是絕對的能夠做到浮空，就像循環水場儀表監控系統在運行一段時間之后，就會出現浮空抑制干擾效果明顯減弱的現象，而接地措施的使用，在合理選擇接地方式的基礎上抑制電容性耦合，以此來減小或者是削弱干擾。

3.2 濾波與電磁屏蔽和隔離

儀表自控系統的防干擾措施，第二個層面表現在合理應用濾波措施，由于濾波措施也是降低干擾因素帶來影響的一種有效措施，針對這一措施在儀表自控系統中的應用，首先從對這一措施的概念入手，濾波措施是在立足信號和噪聲頻率分布范圍的基礎之上將響應頻道的濾波器接入到信號傳輸通道之中，盡可能的濾去所產生的噪聲，以此來充分發揮抑制干擾因素的作用;其次，以生活中的實際例子作為佐證來論證濾波措施在儀表自控系統中的有效運用，在生活水場中的儀表波動一般所采用的方法是濾波電容的方法，但是根據實際的結果卻顯示并沒有很大的效果，原因在于變頻器使用的供電回路內產生波動較大的頻率干擾，為了能夠在使用過程中徹底消除干擾因素的影響，可以利用合成裝置DCS中進口UPS，為儀表自控系統提供電源，以此來實現消除干擾的目的。通過這一生活中的例子可以發現濾波措施的應用，一般是在交流電源進線中間插入一個防干擾的濾波器，以此來防止交流電源的噪聲通過電源線進入到電測儀器之內，通過這一形式的采取，在一定程度上降低干擾因素的影響。除了濾波措施的采取之外，其實還可以采取的另一個措施為電磁屏蔽和隔離的措施，電磁屏蔽指的就是利用導電性能良好的金屬材料做成屏蔽層，通過高頻干擾電磁場在金屬內部產生渦流磁場來抵抗高頻干擾磁場的影響，以此來達到抑制干擾的一項有效措施，合理應用到儀表自控系統的防干擾過程中，有利于發揮不小的作用。

3.3 提高工作人員工作能力，堅持具體問題具體分析原則

儀表自控系統的防干擾措施，還可以表現在以下幾個方面:第一，任何一項工作在開展過程中，必然離不開工作人員的參與，換而言之，工作人員工作能力的高低，在很大程度上影響著工作的開展質量高低，因此，在儀表自控系統的防干擾措施落實過程中，一方面是在對外的人才招聘環節之中，相關部門不僅要提高對外招聘人才的門檻，而且也要拓寬對外招聘的渠道，爭取在這一環節中為儀表自控系統的防干擾措施的落實而招聘到優質人才，從而為做好儀表自控系統的防干擾措施奠定良好的基礎;另一方面是在對內的人員管理之中，全面加強相關員工的培訓學習，進一步強化全員對于儀表自控系統的防干擾能力的加強，而培訓學習活動的開展，可以采取多種多樣化的途徑，比如說邀請省內知名的油管經驗專家授課，以此來豐富專業知識和提高專業技能，或者是組織員工走出去，在交流、經驗借鑒過程中提高自身水平，從而更好的勝任實際工作。第二，儀表自控系統很容易受到外界因素的干擾，因此，在采取防干擾措施之前要堅持具體問題具體分析原則，從而促進整體發展。

4 結語

儀表自控系統在社會諸多領域占據著重要的位置，從多個角度入手采取合理的措施來保障儀表自控系統得到正常的使用，有利于促進整體的進步與發展。