基于計(jì)算機(jī)的金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)研究

上海自動(dòng)化儀表闡述基于計(jì)算機(jī)的金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)開(kāi)展必要性。其次 ，分析計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成與水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。非常后 ，對(duì)基于計(jì)算機(jī)的金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析 ，其中包括實(shí)驗(yàn)原理、金屬管浮子流量計(jì)性能測(cè)試、擬合曲線 Q~V0 以及金屬管浮子流量計(jì)檢定等。

計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)為人們的生活以及工作帶來(lái)很大便利 ，同時(shí)在一定程度上促進(jìn)我國(guó)的進(jìn)步與更好發(fā)展。其中流量的精確測(cè)量 ，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及國(guó)防建設(shè)工作而言有著直接影響。所以 ，在基于計(jì)算機(jī)金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)工作的展開(kāi)勢(shì)在必行。通過(guò)實(shí)驗(yàn)工作的展開(kāi) ，可以在非常大程度上促使流量機(jī)能夠?qū)⒆陨淼淖饔门c價(jià)值充分發(fā)揮，保證流量的精確性與精準(zhǔn)度 ，從而為我國(guó)科研工作的展開(kāi)打下良好基礎(chǔ)。怎樣展開(kāi)有效的實(shí)驗(yàn)工作 ，是人們目前面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。所以 ，文章將針對(duì)基于計(jì)算機(jī)的金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行闡述。

1 基于計(jì)算機(jī)的金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)開(kāi)展必要性

從目前我國(guó)的發(fā)展過(guò)程中不難看出 ，流量的精確測(cè)量 ，對(duì)于我國(guó)科研事業(yè)的發(fā)展以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生直接影響 ，在提升產(chǎn)品質(zhì)量 ，提高生產(chǎn)效率當(dāng)中發(fā)揮著不可替代的作用。在如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下 ，對(duì)于更好完成流量測(cè)量工作中的流量計(jì) ，有著更高的要求。所以 ，需要加強(qiáng)開(kāi)展基于計(jì)算機(jī)的金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)工作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)工作的展開(kāi) ，可以明確金屬管浮子流量計(jì)性能與功能 ，使其能夠在測(cè)量工作中 ，將自身的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮 ，這樣才能在非常大程度上保證測(cè)量工作的順利展開(kāi) ，同時(shí)使得流量測(cè)量結(jié)果得到保障 [1]。所以 ，針對(duì)金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)工作的展開(kāi) ，需要加大投入力度 ，保證相關(guān)工作人員可以意識(shí)到自身工作重要性。端正工作態(tài)度，在實(shí)驗(yàn)工作的開(kāi)展過(guò)程中 ，發(fā)揮自身的專業(yè)能力與綜合素質(zhì)。

2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成與水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置

2.1 水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置

水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置由不同的部分組成 ，比如 ，標(biāo)準(zhǔn)表組、平衡罐、進(jìn)水總閥、噴嘴、調(diào)節(jié)閥組、上下支撐板、放水閥以及排污閥等。實(shí)際的工作過(guò)程是 ：將水池當(dāng)中存在的水 ，利用水泵將其打入到水塔當(dāng)中。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 ，水塔需要始終保持在溢流狀態(tài)中 ，這樣才能使得系統(tǒng)壓頭保持不變。等到水流穩(wěn)定之后 ，將截止閥打開(kāi) ，水將會(huì)通過(guò)不同部分流入到實(shí)驗(yàn)管路當(dāng)中 ，在流入的這一過(guò)程 ，包括標(biāo)準(zhǔn)表、被檢流量計(jì)、夾表器以及調(diào)節(jié)閥等。

2.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成

在水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中由不同的部分組成 ，比如 ，高位水塔、計(jì)算機(jī)、金屬管浮子流量計(jì)等 ，整體水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)如圖 1。通過(guò)對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分析與研究可以明確 ，計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)字量采集卡 7505，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電磁閥不同信號(hào)的控制 ，比如 ，開(kāi) / 關(guān)信號(hào)控制、換向器開(kāi) / 關(guān)信號(hào)控制以及底閥開(kāi) / 關(guān)信號(hào)的控制等。在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)算過(guò)程中，需要利用 7606 采集卡。電子秤讀數(shù)信號(hào)想要實(shí)現(xiàn)通訊 ，需要利用 RS232 串行通訊結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接 ，這樣才能達(dá)到良好的通訊效果。利用軟件編程 ，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試結(jié)果的線性擬合以及數(shù)據(jù)處理。在這一過(guò)程中 ，高位水塔能夠起到良好的穩(wěn)定水頭效果 ，使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的流量能夠處于穩(wěn)定的狀態(tài)中。將標(biāo)準(zhǔn)表與被檢表串聯(lián)在實(shí)驗(yàn)管路當(dāng)中 ，通過(guò)流體流動(dòng)連續(xù)性原理可以明確 ，在定常流動(dòng)情況下 ，流過(guò)標(biāo)準(zhǔn)表與被檢表的流量是相同的 [2]。電子秤在經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的校對(duì)后 ，其精確度是標(biāo)準(zhǔn)表精確度的三倍。所以 ，在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行檢定過(guò)程中 ，可以使用稱重法 ，接著使用標(biāo)準(zhǔn)表對(duì)校表展開(kāi)相應(yīng)的檢定工作。采用稱重法對(duì)儀表進(jìn)行檢定 ，具備良好的塑源性。但是 ，往往工作效率無(wú)法提升 ，所以 ，在實(shí)際的金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 ，會(huì)使用標(biāo)準(zhǔn)表展開(kāi)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)工作。為使得標(biāo)準(zhǔn)表的性能得到保障 ，要定期進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)表檢定。這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表中存在的問(wèn)題 ，從而進(jìn)行及時(shí)調(diào)整 ，避免因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)表問(wèn)題 ，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。

3 基于計(jì)算機(jī)的金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)分析

浮子流量傳感器又被人們稱為轉(zhuǎn)子流量傳感器 ，在本文實(shí)驗(yàn)中使用到的被檢定浮子流量計(jì)屬于金屬管浮子流量計(jì)。在金屬管浮子流量計(jì)的檢定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 ，流量檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)是其中的重要組成部分 ，同時(shí)也是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 [3]。金屬管浮子流量計(jì)將計(jì)算機(jī)技術(shù)融入到其中 ，能夠?qū)鹘y(tǒng)凸輪機(jī)械結(jié)構(gòu)摒棄 ，從而展開(kāi)相應(yīng)的流量計(jì)算工作。流量信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換器、傳感器 ，在數(shù)字液晶中進(jìn)行顯示 ，通過(guò)鍵盤設(shè)置相應(yīng)的壓力工況參數(shù)以及溫度工況參數(shù)等 ，具備一定的智能化特點(diǎn)與工作可靠性特點(diǎn)。流量傳感器可以將非電量的流量信號(hào) ，轉(zhuǎn)變成為電量信號(hào)感應(yīng)裝置 ，在這一過(guò)程中 ，金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)輸出的信號(hào)屬于壓力信號(hào)。

3.1 實(shí)驗(yàn)原理

金屬管浮子流量計(jì)的管體主要由兩部分構(gòu)成 ，分別是錐管與浮子。當(dāng)流體從下網(wǎng)上流入到錐管當(dāng)中時(shí) ，會(huì)遭到浮子的節(jié)流。當(dāng)流體作用在浮子動(dòng)壓力、浮力以及重力達(dá)到平衡后 ，浮子將會(huì)穩(wěn)定的漂浮在錐管中的某個(gè)位置上。錐管中浮子的位置 ，與流體流過(guò)錐管流量的大小相對(duì)應(yīng) ，浮子的位置高度 ，需要經(jīng)過(guò)角度儀傳感器進(jìn)行檢測(cè) ，同時(shí)將其轉(zhuǎn)化成為電壓信號(hào)。所以 ，其中的某一個(gè)流量點(diǎn) Q 會(huì)與一個(gè)電壓值相對(duì)應(yīng) ，具體實(shí)驗(yàn)工作的展開(kāi) ，需要嚴(yán)格按照相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)要求 ，在各個(gè)流量點(diǎn)下正反行程 ，需要展開(kāi)三次實(shí)驗(yàn)工作。其平均值可以作為輸出電壓 ，用 V0表示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以擬合出關(guān)系式 Q~V0，接著需要再次展開(kāi)流量檢定實(shí)驗(yàn)工作 ，對(duì)擬合公式的擬合精度進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.2 金屬管浮子流量計(jì)性能測(cè)試

在浮子流量計(jì)流量允許范圍內(nèi) ，選擇六個(gè)或者七個(gè)流量點(diǎn) ，這幾個(gè)流量點(diǎn)做非常好保證分布均勻 ，并且經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)渦輪流量計(jì)讀取 [4]。當(dāng)調(diào)節(jié)閥門滿足相應(yīng)要求的流量值點(diǎn) Q，瞬時(shí)流量需要保證在 m3/h，將會(huì)測(cè)出流量點(diǎn) Q所對(duì)應(yīng)的浮子輸出電壓 V，在對(duì)電壓進(jìn)行讀取時(shí) ，可以從浮子液晶顯示器上進(jìn)行。在對(duì)正行程進(jìn)行測(cè)量期間 ，需要通過(guò)從小流量到大流量的測(cè)量方式 ，反之 ，在對(duì)反行程進(jìn)行測(cè)量時(shí) ，需要從大流量往小流量的測(cè)量方式。正行程與反行程的測(cè)量 ，要各進(jìn)行三次。當(dāng)完成全部測(cè)量后 ，將會(huì)形成相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù) ，這時(shí)計(jì)算機(jī)將會(huì)自動(dòng)將各個(gè)流量點(diǎn)的電壓平均值進(jìn)行計(jì)算。

3.3 擬合曲線 Q~V0

結(jié)合相應(yīng)檢定測(cè)試數(shù)據(jù)可以得知 ，要結(jié)合窗口按下擬合按鍵 ，計(jì)算機(jī)將會(huì)自動(dòng)完善擬合三次曲線 ，采取非常小二乘法方式。實(shí)質(zhì)內(nèi)容是 ，如果擬合 n 次曲線 ，那么 n+1 個(gè)待定系數(shù)需要通過(guò)簡(jiǎn)答 n+1 元一次線性方程組的方式 ，對(duì)于結(jié)果的獲得 ，要使用高斯消除法。這樣可以求得浮子電壓—流量特性曲線圖 ，并擬合出相應(yīng)的公式。

3.4 金屬管浮子流量計(jì)檢定

在對(duì)金屬管浮子流量計(jì)進(jìn)行檢定過(guò)程中 ，需要在此選定五個(gè)或者六個(gè)流量點(diǎn)展開(kāi)相應(yīng)的檢定工作。將不同流量點(diǎn)的浮子流量計(jì)輸出的電壓 ，帶入到擬合公式中 ，這樣通過(guò)浮子的流量將會(huì)得到精準(zhǔn)計(jì)算。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可以了解到，渦輪流量主要是指標(biāo)準(zhǔn)表的流量 ，擬合曲線流量主要是指浮子電壓帶入三次擬合曲線公式后 ，所得到的浮子流量計(jì)流量 [5]。將標(biāo)準(zhǔn)表測(cè)得的流量 Q0 以及浮子流量計(jì)流量Q 帶入到公式中（計(jì)算滿意度誤差公式 ：E=（QQ0）/Qmax），可以得出滿意度誤差 E。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述 ，金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)工作的展開(kāi) ，對(duì)保證測(cè)量精確度而言具有重要作用。因此 ，針對(duì)金屬管浮子流量計(jì)檢定實(shí)驗(yàn)工作需要相關(guān)工作人員能夠給予更多的關(guān)注與重視 ，加大投入力度 ，這樣才能在非常大程度上保證各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作的有序進(jìn)行 ，上海自動(dòng)化儀表對(duì)于實(shí)驗(yàn)中涉及到的工作環(huán)節(jié)以及工作內(nèi)容 ，需要工作人員能夠謹(jǐn)慎對(duì)待 ，這樣才能將金屬管浮子流量計(jì)情況進(jìn)行明確 ，促使金屬管浮子流量計(jì)能夠在相應(yīng)工作中充分發(fā)揮自身價(jià)值。