基于計算機的金屬管浮子流量計檢定實驗研究

上海自動化儀表闡述基于計算機的金屬管浮子流量計檢定實驗開展必要性。其次 ，分析計算機控制系統(tǒng)構(gòu)成與水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。非常后 ，對基于計算機的金屬管浮子流量計檢定實驗進行分析 ，其中包括實驗原理、金屬管浮子流量計性能測試、擬合曲線 Q~V0 以及金屬管浮子流量計檢定等。

計算機的出現(xiàn)為人們的生活以及工作帶來很大便利 ，同時在一定程度上促進我國的進步與更好發(fā)展。其中流量的精確測量 ，對于國民經(jīng)濟發(fā)展以及國防建設(shè)工作而言有著直接影響。所以 ，在基于計算機金屬管浮子流量計檢定實驗工作的展開勢在必行。通過實驗工作的展開 ，可以在非常大程度上促使流量機能夠?qū)⒆陨淼淖饔门c價值充分發(fā)揮，保證流量的精確性與精準(zhǔn)度 ，從而為我國科研工作的展開打下良好基礎(chǔ)。怎樣展開有效的實驗工作 ，是人們目前面臨的一個重要問題。所以 ，文章將針對基于計算機的金屬管浮子流量計檢定實驗相應(yīng)內(nèi)容進行闡述。

1 基于計算機的金屬管浮子流量計檢定實驗開展必要性

從目前我國的發(fā)展過程中不難看出 ，流量的精確測量 ，對于我國科研事業(yè)的發(fā)展以及國民經(jīng)濟的發(fā)展會產(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。在如今社會經(jīng)濟發(fā)展背景下 ，對于更好完成流量測量工作中的流量計 ，有著更高的要求。所以 ，需要加強開展基于計算機的金屬管浮子流量計檢定實驗工作，通過實驗工作的展開 ，可以明確金屬管浮子流量計性能與功能 ，使其能夠在測量工作中 ，將自身的優(yōu)勢發(fā)揮 ，這樣才能在非常大程度上保證測量工作的順利展開 ，同時使得流量測量結(jié)果得到保障 [1]。所以 ，針對金屬管浮子流量計檢定實驗工作的展開 ，需要加大投入力度 ，保證相關(guān)工作人員可以意識到自身工作重要性。端正工作態(tài)度，在實驗工作的開展過程中 ，發(fā)揮自身的專業(yè)能力與綜合素質(zhì)。

2 計算機控制系統(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。實際的工作過程是 ：將水池當(dāng)中存在的水 ，利用水泵將其打入到水塔當(dāng)中。在實驗過程中 ，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 ，水將會通過不同部分流入到實驗管路當(dāng)中 ，在流入的這一過程 ，包括標(biāo)準(zhǔn)表、被檢流量計、夾表器以及調(diào)節(jié)閥等。

2.2 計算機控制系統(tǒng)構(gòu)成

在水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的計算機控制系統(tǒng)中由不同的部分組成 ，比如 ，高位水塔、計算機、金屬管浮子流量計等 ，整體水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的計算機控制系統(tǒng)如圖 1。通過對整個計算機控制系統(tǒng)的分析與研究可以明確 ，計算機通過數(shù)字量采集卡 7505，能夠?qū)崿F(xiàn)對電磁閥不同信號的控制 ，比如 ，開 / 關(guān)信號控制、換向器開 / 關(guān)信號控制以及底閥開 / 關(guān)信號的控制等。在對標(biāo)準(zhǔn)表的脈沖信號進行計算過程中，需要利用 7606 采集卡。電子秤讀數(shù)信號想要實現(xiàn)通訊 ，需要利用 RS232 串行通訊結(jié)構(gòu)與計算機進行連接 ，這樣才能達到良好的通訊效果。利用軟件編程 ，可以實現(xiàn)對測試結(jié)果的線性擬合以及數(shù)據(jù)處理。在這一過程中 ，高位水塔能夠起到良好的穩(wěn)定水頭效果 ，使得整個實驗過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)在實驗管路當(dāng)中 ，通過流體流動連續(xù)性原理可以明確 ，在定常流動情況下 ，流過標(biāo)準(zhǔn)表與被檢表的流量是相同的 [2]。電子秤在經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)砝碼的校對后 ，其精確度是標(biāo)準(zhǔn)表精確度的三倍。所以 ，在對標(biāo)準(zhǔn)表進行檢定過程中 ，可以使用稱重法 ，接著使用標(biāo)準(zhǔn)表對校表展開相應(yīng)的檢定工作。采用稱重法對儀表進行檢定 ，具備良好的塑源性。但是 ，往往工作效率無法提升 ，所以 ，在實際的金屬管浮子流量計檢定實驗過程中 ，會使用標(biāo)準(zhǔn)表展開相應(yīng)實驗工作。為使得標(biāo)準(zhǔn)表的性能得到保障 ，要定期進行標(biāo)準(zhǔn)表檢定。這樣可以及時發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表中存在的問題 ，從而進行及時調(diào)整 ，避免因為標(biāo)準(zhǔn)表問題 ，對整個實驗過程與實驗結(jié)果造成影響。

3 基于計算機的金屬管浮子流量計檢定實驗分析

浮子流量傳感器又被人們稱為轉(zhuǎn)子流量傳感器 ，在本文實驗中使用到的被檢定浮子流量計屬于金屬管浮子流量計。在金屬管浮子流量計的檢定實驗過程中 ，流量檢測技術(shù)實驗是其中的重要組成部分 ，同時也是控制系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵 [3]。金屬管浮子流量計將計算機技術(shù)融入到其中 ，能夠?qū)鹘y(tǒng)凸輪機械結(jié)構(gòu)摒棄 ，從而展開相應(yīng)的流量計算工作。流量信號通過轉(zhuǎn)換器、傳感器 ，在數(shù)字液晶中進行顯示 ，通過鍵盤設(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與工作可靠性特點。流量傳感器可以將非電量的流量信號 ，轉(zhuǎn)變成為電量信號感應(yīng)裝置 ，在這一過程中 ，金屬管轉(zhuǎn)子流量計輸出的信號屬于壓力信號。

3.1 實驗原理

金屬管浮子流量計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 ，會遭到浮子的節(jié)流。當(dāng)流體作用在浮子動壓力、浮力以及重力達到平衡后 ，浮子將會穩(wěn)定的漂浮在錐管中的某個位置上。錐管中浮子的位置 ，與流體流過錐管流量的大小相對應(yīng) ，浮子的位置高度 ，需要經(jīng)過角度儀傳感器進行檢測 ，同時將其轉(zhuǎn)化成為電壓信號。所以 ，其中的某一個流量點 Q 會與一個電壓值相對應(yīng) ，具體實驗工作的展開 ，需要嚴(yán)格按照相應(yīng)的實驗要求 ，在各個流量點下正反行程 ，需要展開三次實驗工作。其平均值可以作為輸出電壓 ，用 V0表示。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以擬合出關(guān)系式 Q~V0，接著需要再次展開流量檢定實驗工作 ，對擬合公式的擬合精度進行檢驗。

3.2 金屬管浮子流量計性能測試

在浮子流量計流量允許范圍內(nèi) ，選擇六個或者七個流量點 ，這幾個流量點做非常好保證分布均勻 ，并且經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)渦輪流量計讀取 [4]。當(dāng)調(diào)節(jié)閥門滿足相應(yīng)要求的流量值點 Q，瞬時流量需要保證在 m3/h，將會測出流量點 Q所對應(yīng)的浮子輸出電壓 V，在對電壓進行讀取時 ，可以從浮子液晶顯示器上進行。在對正行程進行測量期間 ，需要通過從小流量到大流量的測量方式 ，反之 ，在對反行程進行測量時 ，需要從大流量往小流量的測量方式。正行程與反行程的測量 ，要各進行三次。當(dāng)完成全部測量后 ，將會形成相應(yīng)的測量數(shù)據(jù) ，這時計算機將會自動將各個流量點的電壓平均值進行計算。

3.3 擬合曲線 Q~V0

結(jié)合相應(yīng)檢定測試數(shù)據(jù)可以得知 ，要結(jié)合窗口按下擬合按鍵 ，計算機將會自動完善擬合三次曲線 ，采取非常小二乘法方式。實質(zhì)內(nèi)容是 ，如果擬合 n 次曲線 ，那么 n+1 個待定系數(shù)需要通過簡答 n+1 元一次線性方程組的方式 ，對于結(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 金屬管浮子流量計檢定

在對金屬管浮子流量計進行檢定過程中 ，需要在此選定五個或者六個流量點展開相應(yīng)的檢定工作。將不同流量點的浮子流量計輸出的電壓 ，帶入到擬合公式中 ，這樣通過浮子的流量將會得到精準(zhǔn)計算。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流量 [5]。將標(biāo)準(zhǔn)表測得的流量 Q0 以及浮子流量計流量Q 帶入到公式中（計算滿意度誤差公式 ：E=（QQ0）/Qmax），可以得出滿意度誤差 E。

4 結(jié)束語

綜上所述 ，金屬管浮子流量計檢定實驗工作的展開 ，對保證測量精確度而言具有重要作用。因此 ，針對金屬管浮子流量計檢定實驗工作需要相關(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實驗工作的有序進行 ，上海自動化儀表對于實驗中涉及到的工作環(huán)節(jié)以及工作內(nèi)容 ，需要工作人員能夠謹慎對待 ，這樣才能將金屬管浮子流量計情況進行明確 ，促使金屬管浮子流量計能夠在相應(yīng)工作中充分發(fā)揮自身價值。