仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计
孟庆坤 王连会
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孟庆坤 王连会,. 仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计[J]. 中国仪器,2022.9. DOI:10.12721/ccn.2022.157080.
摘要: 工业领域持续发展,在工业生产作业中,逐渐朝着规模化的方向转型,突出了仪器仪表等设备应用的重要性。对于工业产品生产质量,会直接受到仪器仪表可靠性的影响,需要根据仪器仪表的可靠性加以分析,对抗干扰能力设计予以优化并完善,将其融入到工业生产作业中,助力加工操作顺利进行。借助抗干扰等方面的设计优势,维护仪器仪表的稳定运行状态,助力工业生产作业持续运行,并且可以优化仪器仪表的应用效果,充分维护企业的生产效益。
关键词: 仪器仪表;可靠性分析;抗干扰设计;相关对策
DOI:10.12721/ccn.2022.157080
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引言:在科学技术高效化的发展过程中,随着工业生产作业的开展,仪器仪表的应用,具有广泛性的优势。为了优化仪器仪表的应用成效,应对其可靠性加以分析,基于抗干扰等方面的设计,采用有效设计指导对策,确保仪器仪表抗干扰能力得以加强,助力生产作业持续运行。

1.仪器仪表可靠性分析及抗干扰设计完善的关键作用

在分析仪器表可靠性时,应基于合理的分析结果,对抗干扰设计方案进行优化并完善。在工业生产过程中,发挥仪器仪表的应用优势,促进工业生产水平得以提升,提高对生产资源的利用率,有效减少工业生产资源浪费问题。

例如:某工业企业所设置的生产系统,在运行过程中,为了保障仪器仪表可靠性,需要加大对工业生产系统的管控力度,使其能够持续处于安全运行状态,减少故障问题的发生频率。

根据仪器仪表的组成情况,可以看出含有一部分基础元件,并且包含线路的设置,由两者共同组合而成。随着仪器仪表的运行,为了确保运行可靠性,应基于合理控制对策,派遣专业设计人员,使其能够根据工业生产系统运行现状,保障其运行效率设置适宜性。

将工业生产指标作为基础参考依据,确保所筛选出的仪器仪表具备适宜性。在实验室中,由专业研究人员对鉴定标准进行计量,采取定期形式,根据各项仪器仪表的使用现状,促进校准工作顺利落实,有效维护仪器仪表运行可靠性。在研究过程中可以看出,当仪器仪表振动频率较高时,容易产生损坏等问题,并且不利于保障仪器仪表使用的稳定性,容易受到外界干扰因素的影响。

为此,在研究工作中,需要根据仪器仪表运行现状,促进检测作业的开展,并对其可靠性进行分析,并获取准确的鉴定结果。基于合理控制措施,对抗干扰设计进行完善,加强仪器仪表抗干扰能力,为工业生产水平提升带来促进作用。

2.仪器仪表可靠性分析

2.1结合现代工艺技术,激发人员创新精神

在仪器仪表设计工作中,通过组建高素质、高水平的设计团队,使设计工作人员具备积极性和主动性。在培养人员创新精神和创造能力时,积极引进现代化设计工艺,将其与产品设计技术有机结合。

在仪器仪表设计工作中,使其顺应新时代更新发展趋势,并朝着科学化、规范化的发展方向转型。在创新仪器仪表设计方案时,能够充分维护结构设计工作质量,使系统设计水平得以同步提升。在仪器仪表和相关系统运行过程中,能够实现可靠性这一基本目标。

2.2优化运行系统

在仪器仪表设计过程中,需要根据仪器仪表的元件系统,分析其使用情况,在保障使用功能的前提条件下,基于合理化和科学化的基本原则,提出有针对性的运行系统优化对策。

例如:对于系统中的各类结构,在简化处理的同时,要求技术人员和管理人员及时取得联系,结合仪器仪表系统可靠性指标设置,对其予以高度关注,确保系统的运行具备可靠性,并且能够达到基本标准,为工作效率的提升奠定基础,形成稳定的仪器仪表设计模式。

在工作软件设计过程中,应重视原件可靠性这一标准的设置,派遣专业的设计人员,在元件设计这一环节,减少误差问题,加大对系统运行的维护力度,使其运行情况具备准确性。在使用仪器仪表时,确保原件筛选具有准确性,基于精准化的数据信息支持,借助所反馈的信息,维护产品运行系统,使其具备可靠性。

3.仪器仪表抗干扰设计

3.1干扰源分析

在仪器仪表抗干扰设计作业实施过程中,需要对其干扰源的具体情况进行分析,明确干扰源的总体分布状况。由于受到外界干扰因素的影响,且总体影响力度相对较大,在仪器仪表等设备的运转过程中,根据其干扰源进行具体分析。结合干扰源的总体引入方式,可以看出具有电磁和静电等两种感应形式。

在设备和仪表的工作过程中,若处于正常运转状态,此时会产生感应电动势,并对仪器仪表的运行情况造成严重影响,不利于维持仪器仪表的稳定性。

为此,对于专业设计人员,需要在分析仪器仪表干扰源的过程中,确保最终分析结果的正确性,使仪器仪表的运转情况,能够持续处于稳定状态。

图1属于超声波探伤仪自检系统,并且涵盖了该类系统中的主要构成,在此项装置的运行过程中,为了实现稳定性这一基本目标,需要促进检测工作顺利开展。结合变成、程序储存空间设置,对程序设计方案进行优化并完善,使仪器仪表的抗干扰性有所提高。

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图 超声波探伤仪自检系统组成

3.2完善仪器仪表抗干扰设计

3.2.1串模干扰抑制

对于仪器仪表来说,在使用过程中,在串模干扰抑制作业中,结合被测信号效用,可以看出两者效用同等。在仪器仪表中,若出现串模干扰问题,会对其使用效果带来严重影响,无法维持仪器仪表运行稳定。

在串模干扰影响的作用下,导致该类干扰现象无法得到及时消除。为此,在设计仪器仪表的过程中,需要总结串模干扰抑制方法,并将其作为研究重点,提出有针对性的干扰规避手段,保障串模干扰抑制方式的实效性。

首先,滤波。在直流信号的传递过程中,存在明显的变化趋势,由于整体变化速率较为缓慢,在仪器仪表信号输入端,可以采用增设新型增滤波电路的形式,在该类处理方法的作用下,可以有效减少对信号所带来的干扰,并合理规避干扰信号影响。需要注意的是,在仪器仪表设计作业当中,增滤波电路这一应用方法,其使用频率较低。

其次,信号导线扭绞。结合信号导线的设置,采用扭绞处理方式,对信号回路包围面积予以缩减。在使用信号导线时,若数量为2根,结合距离干扰源的位置情况,使其能够保持一致,并且可以保障电容分布的一致性。在磁场和电场之间,使两者相互作用趋势能够有效降低,可以对串模干扰这一问题进行抑制。

最后,屏蔽。在使用仪器仪表时,电场干扰这一操作较为常见。在仪器仪表内部区域,为了规避电场干扰,根据各类信号导线设置,采用金属物质,优化导线包裹处理措施。结合常规规避方法,通常需要处于导线外部区域,采用金属网包裹导线,在信号导线外部,及时屏蔽所出现的“场”。

3.2.2共模干扰抑制

在使用共膜干扰方法过程中,使信号存在畸变这一现象,在严重情况下,会在仪器仪表等设备使用过程中,对其正常运转状态造成阻碍。

一方面,在实践操作过程中,需要借助双层屏蔽浮地保护方式。随着仪器仪表加工作业的开展,需要从外壳的内部区域入手,采用添加屏蔽罩的形式,将屏蔽罩的数量控制在1层左右即可。在信号输出端、仪器外壳等区域中,需要采用电气连接的方式,在上述几种方法的共同作用下,能够在信号传输阶段,维持信号传递的稳定性,使仪器仪表的抗干扰能力得以加强。

另一方面,从信号源的外壳区域入手,并促进仪器仪表保障工作同步展开,坚持安全性这一基本原则,使系统在运转阶段,能够实现稳定性这一基本目标,并且能够维持信号源接地稳定性。在单点接地形式下,基于共模干扰现象,对其有效规避,加强仪器仪表的抗干扰能力。

结束语:在新时代背景影响下,仪器仪表应用范围逐渐拓展,能够促进相关应用技术的广泛发展。由于对其环境条件的要求随之增高,根据仪器仪表设备的运行现状,分析其中的干扰因素,并总结仪器仪表的可靠性,对抗干扰设计体系建设进行优化并完善,使仪器仪表系统能够持续处于正常运行状态,维护工业生产作业顺利开展,促进生产效率和质量同步提升。

参考文献:

[1]刘勇.仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计[J].中国战略新兴产业,2021,(70):1-2.

[2]闫旭.仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计[J].中国高新技术企业,2021,(10):2-3.

[3]孟德义.仪器仪表的可靠性及抗干扰设计探究[J].科技传播,2021,(12):2-3.

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