摘 要: 隨著在計算機技術(shù)及微電子器件應用的不斷發(fā)展传透，在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的智能儀表在測量的準確度桨挂、靈敏度宝辛、可靠性都有了質(zhì)的飛躍渴门。本文對智能流量儀表在流量檢定裝置中的應用進行了分析逻烛。
關(guān)鍵詞:智能儀表 測量 流量檢定
流量測量儀表種類很多,其測量原理、儀表結(jié)構(gòu)唆蕾、使用條件和安裝方式等各不相同,因此必須要對使用中的流量儀表進行校驗潭拖。
1 流量儀表的校驗方法
流量儀表的校驗一般有直接測量法和間接測量法兩種方式。
直接測量法也稱為實流校驗法,是以實際流體流過被校驗儀表,再用別的標準裝置測出流過被校儀表的實際流量,與被校儀表的流量值作比較,或?qū)⒋龢硕ǖ膬x表進行分度衡辨。間接測量法是以測量流量儀表傳感器的結(jié)構(gòu)尺寸或其它與計算流量有關(guān)的量,并按規(guī)定方法使用,間接地校驗其流量值,獲得相應的精確度厦螟。間接法校驗獲得的流量值沒有直接法準確,但它避免了必須要使用流量標準裝置特別對大型流量裝置帶來的困難,所以已經(jīng)有一些流量儀表采用了間接校驗法。
綜上所述,流量儀表的校驗有多種方法,但實流校驗法始終是最基本也是最重要的校驗方法,某些儀表之所以可用間接校驗法校驗,也是在用實流校驗法積累了豐富的試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上才得以實現(xiàn)的。
2 流量計校驗檢定系統(tǒng)
2.1 系統(tǒng)中控制部分
流量計校驗檢定系統(tǒng)的顯示操作和控制部分采用工控機全程控制方式,自動完成信號的采集癣二、轉(zhuǎn)換牵字、運算處理、控制輸出顯示哥谷、打印等功能;提高系統(tǒng)的響應速度,使全標定過程最大限度的實現(xiàn)自動化岸夯。控制系統(tǒng)大致分為以下四個部分:
工控機控制管理部分们妥。工控機主要完成人－機界面交互操作,顯示所需的各種參數(shù),處理由各類傳感器猜扮、高精度電子秤、各類閥的上傳數(shù)據(jù),按照不同的方式進行各種運算,控制泵监婶、各類閥旅赢、變頻器的動作和輸出相應的數(shù)據(jù),顯示和打印各類報表等;輸入輸出邏輯控制部分。主要輔助控制完成各種邏輯控制,通訊與邏輯控制的仲裁工作,完成檢定流程的切換,工控機與前端各類傳感器惑惶、高精度電子秤鲜漩、各類閥之間的通訊協(xié)調(diào)等工作;數(shù)據(jù)采集及預處理部分。將現(xiàn)場各種儀表信號進行計數(shù)或模擬轉(zhuǎn)換,并且實現(xiàn)同步啟動功能;通訊及外圍接口部分集惋。實現(xiàn)高精度電子秤現(xiàn)場數(shù)據(jù)信號上傳通訊控制及各種功率器件的控制、電源的供給等功能踩娘。
2.2 系統(tǒng)的抗干擾措施
檢測系統(tǒng)內(nèi)部干擾主要有:輸入噪聲,非線性失真以及帶寬限制等刮刑。采樣保持器可能帶來的非線性失真、帶寬限制和孔徑抖動誤差养渴。ADC 實際數(shù)字轉(zhuǎn)換器引起量化张重、噪聲、積分線性誤差和微分線性誤差,數(shù)據(jù)在系統(tǒng)各部分間傳送過程可能引入的噪聲干擾以及由電路布局和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的原因耦合的噪聲干擾等伍茎。為減少干擾,系統(tǒng)采取硬件方面的措施:在硬件方面主要從器件選擇斥稍、電路布局、體系結(jié)構(gòu)和抗干擾措施等方面進行改進已清。在自動控制與數(shù)據(jù)采集通道干擾的主要因素之一是導線間的相互耦合感應產(chǎn)生的干擾态晤。為此系統(tǒng)采用雙絞線屏蔽線對。另一種主要干擾是尖峰干擾卷霜。具體采用在交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻,在交流電源輸入端上加隔離變壓器喧盲。
3 流量計校驗檢定系統(tǒng)的應用過程
對于設計的質(zhì)量流量計校驗檢定系統(tǒng),根據(jù)質(zhì)量流量計檢驗規(guī)程,制定了以下流程。校驗裝置操作總流程:
首先啟動總電源,進入校驗系統(tǒng)界面,手工輸入校驗人遗渊、合同號和初始經(jīng)驗GK（GK值為儀表系數(shù),每一臺都不一樣,校驗系統(tǒng)通過之后的多點檢測并與標準容器比較,求得誤差百分比,從而得到最終GK）所以在此只需要輸入初始經(jīng)驗GK 作為最初比較值;選定型號和規(guī)格后,系統(tǒng)將進入校驗參數(shù)表數(shù)據(jù)輸入流程,調(diào)用后臺數(shù)據(jù)庫;將前次校驗的數(shù)據(jù)結(jié)果清零,按“充水”鍵,進入充水流程,管道充水完畢后,再按“充水”鍵,關(guān)閉泵和閥門;按“零點校驗”鍵,進入零點校驗流程,在靜止狀態(tài)下完成零點的檢測后,再按“零點校驗”鍵,停止對儀表的讀數(shù);按“初斜尚遥”鍵,進入初校流程（初校是選取3個檢測點對儀表進行初步的檢測,通過儀表值和標準容器讀數(shù)的比對,調(diào)整GK 值）,得到最終GK 后,再按“初校”鍵,清除所有校驗的數(shù)據(jù)結(jié)果;按“校驗”鍵,進入校驗流程,分別對5 個檢測點順序校驗3 遍,并得出校驗的數(shù)據(jù)結(jié)果,再按“校驗”鍵,清除所有讀數(shù),并對數(shù)據(jù)結(jié)果進行保存;按“排空”鍵,將管道內(nèi)的水排干凈什异。校驗完成邦墅。
校驗裝置操作分流程:
分為校驗參數(shù)表數(shù)據(jù)輸入流程、充水流程毙驯、水箱充水流程倒堕、檢查秤排水閥是否打開流程灾测、電磁流量計對變頻泵的反饋流程等。
3.1 校驗參數(shù)表數(shù)據(jù)輸入流程
對于校驗參數(shù)表,后臺有固定的Excel 數(shù)據(jù)表,系統(tǒng)只要根據(jù)所選擇的型號和規(guī)格,導入相應的數(shù)據(jù)即可涩馆。由于Excel數(shù)據(jù)表中為經(jīng)驗數(shù)據(jù),包括有監(jiān)測點的選擇所對應的流量行施、檢測的時間、變頻泵的PID參數(shù)以及閥門的開度,隨著數(shù)據(jù)的積累,可以進行修改,所以導入后校驗參數(shù)表應該允許手動修改魂那。
3.2 充水流程
根據(jù)校驗規(guī)程,要先將整個管道充滿水,由于前一個校驗流程至變頻泵,啟動泵,30s后順序開啟秤排水閥蛾号、表后閥門和表前閥門;由于在系統(tǒng)的不同狀態(tài)下,閥門的開關(guān)要求不同,出于安全考慮,增加了閥門的檢查流程;充水5min 后關(guān)閉泵,如果充水量不夠,可多次進行充水。
3.3 水箱充水流程
由于校驗過程長,要抽取大量的水,同時受空間限制,水箱的體積不可能做的很大,所以水箱的水位必須實時監(jiān)控涯雅。選擇在水箱的上方放置液位計,預先設置水箱液位的限制高度鲜结。啟動電源后,系統(tǒng)每隔一段時間啟動程序檢查液位,如液位偏低將立即啟動抽水閥。反之將其關(guān)閉活逆。
3.4 檢查秤排水閥是否打開流程
秤排水閥的位置相當重要精刷。當開始向管道充水時,需要秤排水閥開啟,如果其未立即開啟,電子秤的容器將積水,會造成很大的危險性。當做零點校驗需要秤排水閥關(guān)閉,如果其未立即關(guān)閉,管道將排空,造成空管現(xiàn)象,儀表顯示數(shù)值將亂跳,影響正常讀數(shù)蔗候。當進行初校和正式校驗時,需要秤排水閥根據(jù)控制開啟和關(guān)閉,如果其未能立即做出反應,將影響校驗數(shù)值的準確性怒允。所以每次要檢查秤排水閥狀態(tài),并彈出信息框,以提示操作者當前狀態(tài)。
3.5 電磁流量計對變頻泵的反饋流程
整個流程為閉環(huán)全自動控制回路,通過PID 控制器及變頻調(diào)速裝置,控制水泵恒流供水矫撤。出水量與電機的轉(zhuǎn)速成正變關(guān)系,用水多時轉(zhuǎn)速提高,用水少時轉(zhuǎn)速降低思袋。既保證恒流用水,又節(jié)電。
變頻器內(nèi)部控制,主要是指變頻器內(nèi)部PID 功能模塊,相對于原來的硬件PID 板控制,省去了硬件維護需要,節(jié)省了成本赃勺。主控環(huán)節(jié)的流量設定信號與系統(tǒng)流量信號反饋形成閉環(huán)以維持管網(wǎng)恒定壓力估骡。PID 的特性可由參數(shù)選擇。由于變頻泵的PID參數(shù)為經(jīng)驗數(shù)值,所以在管道充水時要根據(jù)設定的流量和瞬時流量比較,再由參數(shù)自校正機構(gòu)確定出新的PID 參數(shù)值,系統(tǒng)按修正后的參數(shù)進行PID 控制筝妥。其中電磁流量計用于瞬時流量的數(shù)據(jù)采集,并與變頻器進行實時反饋暮霍。
參考文獻
[1]梁國偉,蔡武昌,流量測量技術(shù)及儀表,機械工業(yè)出版社,2002.
[2]王天明,流量質(zhì)量計量技術(shù),計量科苑,2004.