摘要(yào):該實驗基(jī)于流量标(biao)準裝置計(jì)算機控制(zhì)系統，開發(fa)渦輪流量(liàng)傳感器
的(de)檢定實驗(yàn)。學生運用(yong)所學流體(ti)力學、檢測(ce)技術、誤差(chà)理🥰論、數🏃♂️據(jù)處理等多(duō)方面知識(shi)，實現對渦(wo)輪流量傳(chuán)感器性能(néng)測🐉試、檢定(ding)和誤差分(fen)析。
渦輪流(liú)量傳感器(qì)是一種速(sù)度式流量(liang)儀表,它利(li)用置于流(liú)體中的葉(ye)輪旋轉角(jiao)速度與流(liu)體流速成(cheng)比例的關(guan)系,測量葉(ye)輪的速🈲度(du)來反映通(tōng)過管道的(de)體積流量(liàng)大小,是目(mù)前流量儀(yi)表中比較(jiào)♊成熟的儀(yí)表。傳感器(qi)輸出的脈(mo)沖🛀🏻信号可(ke)以單獨與(yu)計算機連(lián)接,由計算(suan)機代替流(liu)量顯示儀(yi)表，實現密(mì)度溫度或(huò)壓力補償(cháng)以及瞬時(shi)流量和累(lei)計流量計(ji)算。本研究(jiu)開發的渦(wo)輪📐流量傳(chuan)感器的🍓測(ce)試和檢定(ding)實驗就是(shì)在流🔞量标(biao)準裝置計(ji)算機控制(zhì)系統中實(shi)⚽現的,從而(ér)确定其儀(yi)表系數大(da)小,檢驗重(zhòng)複性、線性(xìng)度是否達(da)到🐇要求,誤(wu)差是否在(zài)要求的範(fàn)圍内等.
對(duì)控制系統(tong)設計來講(jiǎng),渦輪流量(liàng)計的檢定(dìng)應注意如(rú)下兩🏃♀️點技(jì)術要求:
(1)流(liú)量标準裝(zhuāng)置的誤差(chà)應不超過(guo)被檢傳感(gǎn)器基本誤(wu)差限㊙️的1/2;
(2)裝(zhuang)置的容量(liàng)足夠大,至(zhì)少保證一(yi)次檢定中(zhōng)脈沖計數(shù)㊙️器相對誤(wù)🧑🏽🤝🧑🏻差絕對值(zhi)不超過被(bei)檢傳感器(qi)重複性的(de)1/5.
1.實驗裝置(zhi)結構及原(yuán)理
如圖1所(suo)示,高位水(shuǐ)塔起穩定(ding)水頭作用(yong),使整個實(shí)驗過程中(zhong)流量穩定(ding)。标準表和(he)被檢表串(chuan)聯在實驗(yàn)管路中🈲,根(gen)據流體流(liu)動連續性(xing)原理,在定(ding)常流動下(xià),流過的流(liu)量是相等(deng)的,用标準(zhǔn)砝碼調校(xiào)電子稱至(zhi)三千分之(zhī)一精度,用(yòng)稱重法檢(jiǎn)定标準表(biao),然後,再用(yong)标🌂準表檢(jiǎn)定被🎯校表(biao),用稱重法(fa)檢定儀表(biao)朔源信号(hào),但工作效(xiào)率低,故✨平(píng)時實驗一(yi)般用标準(zhǔn)表進行,并(bìng)定期對标(biao)準表進行(hang)⭐檢定。計算(suàn)機完成整(zhěng)個系統的(de)數據⭐采集(jí)系統控制(zhì)數據處理(li)和分析。
2檢(jiǎn)定項目和(he)檢定方法(fa)
(1)将傳感器(qì)安裝在滿(man)足其上下(xia)遊直管段(duan)的被檢台(tai)位上,在💘流(liú)👄量👉70%~100%之間至(zhi)少運行5min.後(hou),方可進行(hang)檢定。
α一傳(chuan)感器的範(fan)圍度;
qmax一傳(chuán)感器的流(liú)量上限值(zhí);
qmin一傳感器(qì)的流量下(xia)限值。
當α≤5時(shi),檢定點應(ying)包括qmax;和qmin在(zài)内的至少(shǎo)5個檢定點(dian)且均勻分(fèn)布。
當5<α≤10時,檢(jian)定點應包(bao)括qmin,0.25qmax,0.40qmax，0.70qmax和qmax。
當α>10時(shí),除上述檢(jiǎn)定點外,如(rú)果Q07qmax和0.10qmax在流(liú)量範圍内(nei),也應增爲(wèi)檢定點。
(3)每(měi)個檢定點(dian)至少檢定(ding)三次;每次(ci)檢定過程(cheng)中,檢定流(liu)量與兩條(tiao)規定的該(gāi)檢定點流(liú)量相比,其(qí)變化不❓應(yīng)超過±4%;每次(ci)檢定中,除(chú)讀取并記(ji)錄傳感器(qi)脈沖數和(he)标準器的(de)示值外，還(hai)應根據需(xu)要,測量并(bing)記錄流體(tǐ)溫度表壓(yā)力大氣壓(yā)力和檢定(dìng)時間等。
(4)計(jì)算檢定時(shí)測得的标(biāo)準器測得(de)的實際體(ti)積:
①質量法(fa):
Vij一第i檢定(dìng)點第j次檢(jiǎn)定時标準(zhǔn)器處的液(yè)體實際體(tǐ)積🌈(m3);
M一第i檢(jiǎn)定點第j次(cì)檢定時秤(cheng)指示的液(ye)體質量(kg);
ρ一(yi)第i檢定點(diǎn)第j次檢定(ding)時測得标(biao)準器處的(de)液體密度(du);
Cf一浮力修(xiū)正系數
②标(biāo)準流量計(ji)法:
Vif一第i檢(jiǎn)定點第j次(cì)檢定時标(biao)準器處的(de)液體.實際(jì)體積(m3);
Vi一第(di)i檢定點第(dì)j次檢定時(shí)标準器讀(dú)出體積;
C一(yi)第i檢定點(dian)第j次檢定(dìng)時标準流(liú)量計的修(xiu)正系數。
(5)傳(chuan)感器的系(xi)數K
①計算傳(chuan)感器在檢(jian)定溫度和(hé)壓力條件(jian)下的系數(shu)K。
②計算每個(ge)檢定點每(měi)次檢定的(de)系數K。
Nij一第(di)i檢定點第(di)j次檢定時(shí)測得傳感(gǎn)器的脈沖(chòng)數;
Kij一第i檢(jiǎn)定點第j次(cì)檢定時所(suo)得的系數(shù)K(m³)-1;
③計算每個(ge)檢定點的(de)系數K
式中(zhong):δ一傳感器(qi)的基本誤(wù)差;
δ2一傳感(gan)器的線性(xìng)度;
Δ0一裝置(zhì)的誤差,該(gai)誤差若不(bú)超出被檢(jiǎn)傳感器基(jī)本誤📐差限(xian)🌈的三分之(zhi)一,可忽略(lue)不計
⑦傳感(gǎn)器的重複(fú)性
計算每(měi)個檢定點(dian)的重複性(xing):
3軟件設計(ji)
(1)程序主界(jie)面
程序主(zhǔ)界面包含(hán)四個下拉(lā)菜單,點擊(ji)即可進入(rù)相應的實(shí)驗界面,各(gè)實驗界面(miàn)運行時,作(zuo)爲子窗體(ti)均包含在(zai)主窗體中(zhong)。主界面如(ru)圖2所示。
(2)參(can)數設置窗(chuāng)體
①儀表編(biān)号:每塊表(biǎo)的儀表編(bian)号應該是(shi)唯一的,在(zai)數據❤️庫中(zhōng)作爲彼此(cǐ)區分的關(guān)鍵字存在(zai)，數據查詢(xún)窗體中輸(shū)入所需查(chá)詢的儀表(biǎo)編号,即可(ke)得到曾經(jīng)的曆史實(shí)🏃🏻驗記錄。
②儀(yí)表口徑:在(zai)本套小流(liú)量标準裝(zhuang)置中,可以(yi)檢定的标(biao)⛱️準渦輪口(kǒu)✊徑有4mm、6mm.10mm三種(zhong),通過下拉(lā)列表框(CamboBox)來(lai)實現。如圖(tu)3所示。
③最大(da)最小流量(liàng):通過它來(lái)規定渦輪(lun)的流量範(fàn)圍,在檢定(ding)過🔴程中通(tōng)過流量範(fàn)圍來确定(ding)被檢流量(liàng)點
④被檢流(liú)量點數:一(yi)般選5點,流(liú)量範圍量(liang)程比大于(yu)10的則選🔅7點(diǎn)📧。
⑤每點檢測(ce)次數:每點(diǎn)一般檢定(dìng)3次
⑥标準裝(zhuang)置精度:按(àn)照微小誤(wù)差原理，當(dang)标準裝置(zhì)精度δ和被(bèi)檢表精度(du)δ1有:
标準裝(zhuāng)置誤差可(ke)忽略不計(ji),否則不可(ke)進行檢定(dìng)。
⑦“确定按鈕(niǔ):按下它進(jin)入流量點(diǎn)選擇界面(miàn)。
⑧"退出”按鈕(niǔ):按下它退(tui)出當前界(jie)面,回到主(zhǔ)界面
(3)流量(liang)點選擇窗(chuāng)體
前面提(tí)到流量點(diǎn)有可能是(shì)5點,也有可(ke)能是7點。所(suǒ)以幹㊙️脆采(cai)用列表框(kuang)列出所有(yǒu)7點,根據實(shi)際流量範(fàn)圍🈲需要來(lái)進🤟行選擇(ze)。單擊取消(xiao)按鈕返回(hui)上一頁,單(dān)擊确定按(àn)鈕進入檢(jiǎn)定界面。
(4)檢(jiǎn)定界面
此(ci)窗體主要(yào)作用及實(shí)現方法有(you):
①調節調節(jie)閥到所需(xū)流量點。軟(ruǎn)件調用動(dong)态鏈.接庫(kù)中tineGetTime函數㊙️定(ding)時一秒鍾(zhong),采入其間(jiān)标準表脈(mò)沖數,計算(suàn)标準表在(zai)一秒内的(de)🙇🏻累積流量(liàng)作爲裝置(zhì)的瞬時流(liú)🔴量。
②待流量(liàng)穩定後,計(ji)算被校表(biao)的流量。軟(ruǎn)件同樣是(shì)采用軟件(jian)調用動态(tài)鏈接庫中(zhong)timeGetTime函數定時(shí),采入其間(jiān)被校表🌏脈(mo)沖數,計算(suan)被🔱校表此(ci)間的累積(ji)流量。定時(shi)時⚽間爲裝(zhuāng)置的最小(xiao)測量時間(jian)。檢定過程(cheng)☀️中用進度(dù)條顯示進(jìn)度🏃♂️。每次檢(jian)定結束用(yòng)彈出消息(xī)框顯示标(biao)準表脈沖(chong)數,被💋校表(biǎo)脈沖數及(ji)儀表系數(shu)。
③做完所有(yǒu)流量點的(de)測量後,計(ji)算被校表(biǎo)的儀.表系(xi)數線性度(dù)🚶及重複性(xing)。其計算方(fang)法在“檢定(ding)項目和檢(jian)定方法沖(chòng)有詳細介(jie)紹。
④将實驗(yan)數據存入(rù)數據庫,留(liu)待以後查(chá)詢和打印(yìn)所需🌍。此步(bù)🈲驟通過調(diao)用模塊中(zhong)标準表法(fǎ)标定數據(jù)寫入子🐆程(chéng)序⁉️來完成(cheng)。
5結束語
本(ben)套流量标(biāo)準裝置計(jì)算機控制(zhì)系統,除以(yǐ)上渦輪流(liu)量傳感器(qì)标定實驗(yàn)外，還可開(kai)發出多種(zhǒng)流量傳感(gǎn)器檢定🈲實(shí)驗,使同學(xue)們在檢測(ce)技術領域(yu)接觸更新(xin)的知識。随(sui)着教學改(gai)革的不斷(duan)發展,我們(men)将繼續努(nu)力,更新✉️更(geng)多的實驗(yàn)。
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