液體流(liu)量計檢(jian)定系統(tong)的自動(dòng)化是将(jiang)工業生(shēng)産中的(de)自動檢(jian)測、信息(xī)處理、分(fèn)析判斷(duàn)、操縱控(kong)制的理(li)念及方(fāng)法引入(rù)流量計(ji)檢定行(hang)業中，從(cong)而大限(xiàn)度地解(jiě)放人力(li)資源、節(jiē)約管理(lǐ)成本、規(gui)範檢🔞定(ding)工作。
一(yī)、檢定系(xì)統自動(dong)化的實(shí)現
實現(xiàn)檢定系(xi)統的自(zì)動化需(xu)要解決(jue)以下問(wèn)題
：（1）泵組(zǔ)及變頻(pin)器的調(diao)節；（2）閥門(mén)組的調(diao)節；（3）過程(chéng)數據的(de)處🙇🏻理及(jí)💁分配；（4）參(cān)數的學(xué)習、分析(xī)及整合(hé)；（5）檢定流(liú)程的自(zì)動化控(kòng)制及調(diào)整；（6）數學(xue)模型的(de)建立；（7）突(tu)發狀況(kuang)的預判(pan)及處理(lǐ)。
　　前4項用(yong)于系統(tong)自動調(diào)整檢定(dìng)中的流(liú)量點并(bing)判斷調(diào)整🐪後的(de)流量是(shi)否适于(yú)檢定工(gōng)作，此項(xiàng)是整個(gè)自🔅動化(huà)檢定中(zhōng)的重點(diǎn)和難點(dian)，後面将(jiāng)逐一解(jiě)釋，（5）、（6）項用(yong)于完成(cheng)預定的(de)🤩檢定過(guo)❗程，後一(yī)項用于(yu)保障檢(jiǎn)定設備(bèi)的安全(quan)。
1.泵組及(jí)變頻器(qi)的預設(she)
　　 我們所(suǒ)選取的(de)設備爲(wèi)一拖多(duo)模式，即(ji)一台變(biàn)頻器拖(tuo)動若幹(gan)台泵。這(zhè)種模式(shi)下需要(yào)系統能(néng)夠根據(jù)所預設(she)🐕的流量(liang)點，自動(dòng)确定需(xū)要的泵(bèng)組合及(jí)各泵的(de)工作狀(zhuang)态.實現(xian)這一預(yu)期需要(yào)4個前提(tí)，即泵的(de)流量特(tè)性、泵組(zu)🐆合的确(que)定、變頻(pin)的動‼️态(tài)調整，以(yi)及泵組(zu)實♋際流(liu)量特性(xing)修正。
　　根(gēn)據每台(tái)泵的H—Q曲(qǔ)線可知(zhī)其在系(xi)統中的(de)大出水(shuǐ)量，如🌏圖(tú)🎯1所示，以(yǐ)此作爲(wèi)依據使(shǐ)用排列(liè)組合方(fāng)式确定(ding)所需流(liú)量點的(de)泵組合(hé)方式，此(cǐ)時将得(de)到一個(ge)初步的(de)泵組合(hé)。根據泵(beng)組大出(chū)水量、單(dan)台泵大(da)出水量(liang)、設🥵定流(liú)量的差(cha)值關系(xi)💔确定需(xu)要🧡變頻(pin)調節的(de)泵，同時(shí)由于變(bian)頻輸🔞出(chu)與泵轉(zhuǎn)速之間(jiān)爲線性(xìng)對應，确(que)定變頻(pin)輸出的(de)數值。至(zhì)此，爲流(liu)量點的(de)調節制(zhì)定了初(chu)步泵組(zu)控制🏃‍♀️方(fang)案。
　　值得(de)注意的(de)是,泵組(zǔ)的實際(ji)出水量(liàng)與其理(lǐ)論值之(zhi)間存在(zài)差異，所(suǒ)以應将(jiāng)這種差(chà)異代入(rù)其流量(liàng)特性的(de)修正中(zhong)，實際操(cao)作♋時應(yīng)⛷️根據其(qi)實際特(tè)性調整(zheng)泵組初(chū)步控制(zhi)。

2.閥(fá)門組的(de)調節
　　流(liú)量調節(jiē)中另外(wài)的重要(yao)一節是(shì)對調節(jiē)閥組的(de)調💘節，即(jí)通過🔴對(dui)管道特(tè)性的改(gai)變實現(xiàn)流量改(gǎi)變的目(mù)的。爲實(shi)現調節(jiē)閥全程(cheng)範圍内(nei)的平穩(wěn)和可調(diao)性，選❗擇(ze)等百分(fèn)比調節(jie)閥。圖2爲(wèi)等百分(fèn)比調節(jiē)閥的理(lǐ)想特性(xing)曲線，即(ji)兩端壓(ya)差不變(bian)的💛情況(kuàng)下的特(tè)性曲線(xian)。在實際(jì)應用中(zhōng)并不存(cún)在理想(xiang)情況，所(suǒ)以需要(yào)對此曲(qǔ)線作出(chu)修㊙️正，但(dan)其總體(ti)走向不(bu)變。

　　實際應(yīng)用中爲(wèi)節省成(cheng)本多使(shi)用标準(zhǔn)表組（如(rú)實驗對(dui)象✍️），每台(tai)标準表(biǎo)後安裝(zhuang)獨立調(diao)節閥用(yòng)于流量(liang)調節，由(yóu)此形成(cheng)應用中(zhong)的調🚶‍♀️節(jie)閥組調(diào)節。在多(duō)調節閥(fa)的調節(jiē)中，每台(tái)調節閥(fá)開度的(de)改變都(dōu)會引起(qǐ)上下遊(yóu)壓力及(ji)各管線(xiàn)流🏃‍♀️量的(de)變化，各(gè)管線流(liu)量的分(fèn)配理論(lùn)上與其(qí)管徑成(chéng)正比，但(dan)由于不(bú)同口徑(jìng)調節閥(fá)🌈及管線(xiàn)鋪設所(suǒ)産生的(de)局部壓(yā)力損失(shī)不同，各(ge)管線實(shi)際流量(liang)分配與(yǔ)理論值(zhi)⛱️存在出(chu)入，需要(yào)在調節(jie)閥開度(du)算法内(nèi)調整這(zhè)🔅種差異(yi)。
3.過程數(shu)據的處(chu)理及分(fèn)配
（1）調節(jie)參數的(de)分配及(jí)調整
　　單(dān)一的泵(bèng)組或調(diào)節閥組(zǔ)的調節(jie)并不能(néng)快速、正(zhèng)确地達(dá)到📱預設(she)流量，需(xu)要合理(li)分配兩(liang)項調節(jie)的權重(zhòng)，進行組(zǔ)合調節(jie)。系統将(jiang)實際流(liu)量與設(shè)定流量(liang)的偏差(chà)範圍分(fen)爲3級，其(qí)範圍⭕依(yī)次縮小(xiǎo)，各範圍(wei)随系統(tǒng)運行狀(zhuang)況自動(dong)調整，其(qí)初值建(jiàn)議📧取10%、5%、1%。
　　這(zhe)一過程(cheng)中，調節(jiē)閥、泵的(de)選擇和(he)調整遵(zun)循3個小(xiǎo)原則🈲，即(ji)設備增(zēng)減數量(liang)小，設備(bei)調節量(liàng)小，流量(liàng)波動小(xiǎo)。
（2）流量穩(wěn)定性的(de)判定
　　對(dui)大部分(fen)被檢表(biǎo)而言，實(shi)際流量(liang)與設定(ding)流量之(zhī)間的🤟偏(piān)差進入(rù)5%範圍内(nei)即可符(fu)合規程(cheng)要求，系(xi)統将此(ci)範圍默(mò)認爲1%（可(kě)🍓動态調(diao)整），能夠(gou)更加貼(tiē)近用戶(hu)的實際(ji)需求。流(liu)量進入(rù)這一🌏範(fàn)圍（即第(dì)3級調整(zheng)範圍）後(hòu)，計算一(yi)段時間(jian)内所采(cǎi)集的流(liú)量點的(de)方差，判(pàn)斷其穩(wěn)定狀态(tai)。
（3）調節死(si)區的處(chu)理
　　在實(shi)際流量(liàng)的調節(jiē)過程中(zhōng)存在一(yi)定數量(liang)的死區(qu)，這是由(yóu)😍調節💘機(ji)構本身(shēn)性能及(ji)檢定設(shè)備整體(tǐ)結構💔所(suǒ)引起的(de)不可控(kòng)因㊙️素。正(zheng)👈确應對(dui)死區可(kě)以提高(gao)流📐量調(diao)整速度(du)，同時避(bi)免✊邏輯(jí)判斷進(jin)入✉️死循(xun)環而導(dao)緻程序(xu)崩潰。對(duì)于調節(jiē)中的死(si)區可通(tong)過調整(zheng)控制👣權(quan)重和提(tí)高容錯(cuò)機制處(chù)理，在第(dì)一級流(liu)量範圍(wéi)内💃🏻首選(xuan)調整控(kong)🏃🏻制💯權重(zhong)，後兩級(ji)尤其是(shì)第3級範(fan)圍内應(ying)以提高(gao)容錯機(jī)制♉爲主(zhǔ)。
4.參數的(de)學習、分(fen)析和整(zhěng)合
　　參數(shu)的自學(xué)習、自調(diào)整是基(ji)于人工(gong)神經網(wang)絡控制(zhì)（ANNs）的🐅一種(zhong)🤞控制方(fang)式，并行(hang)、容錯、自(zi)我學習(xi)是其與(yu)傳統控(kong)制方法(fǎ)的主要(yao)區别，如(ru)🔞圖3所示(shì)。系統隻(zhi)設置基(ji)本的控(kong)制總則(ze)，在基本(běn)規則的(de)框架内(nèi)，系統通(tōng)過在運(yùn)行中不(bu)斷地采(cǎi)集、分🌈析(xi)過程數(shù)據和行(háng)爲，對其(qí)初的控(kòng)制參數(shu)進行分(fen)類、優化(hua)。除必要(yào)算法和(he)模型外(wai)，在流量(liàng)調節中(zhong)不使用(yòng)固定算(suàn)法，而是(shi)将采集(jí)、處理過(guò)😄的過程(cheng)數據和(he)設備行(háng)爲🈲作爲(wèi)獨立👈單(dan)元存儲(chǔ)。通過試(shì)運行階(jiē)段的磨(mó)合，積累(lei)大量的(de)數據單(dan)元，在正(zheng)式使用(yòng)時，通過(guo)對現場(chǎng)數據和(he)行爲的(de)分析，選(xuan)取佳的(de)單元組(zǔ)合，同時(shí)記錄經(jing)調📐整後(hòu)的過程(chéng)數據，選(xuǎn)擇增加(jiā)或更新(xin)數據、行(hang)爲單元(yuán)🌂。在運行(hang)一段時(shí)間後，控(kòng)制系統(tong)與設備(bei)間将達(da)到契合(hé)度，并✌️且(qie)由于其(qi)關鍵參(can)數一直(zhi)處👉于持(chí)續的優(yōu)化調整(zheng)中😘，所以(yǐ)其控制(zhi)性能并(bìng)不會因(yīn)設備性(xìng)能、狀态(tài)的改變(biàn)而下降(jiang)。同時由(yóu)于👣系統(tǒng)采用可(kě)調整的(de)容錯機(jī)制🏃‍♂️，能夠(gòu)有效避(bi)免由于(yú)設備♉性(xing)能所引(yǐn)起的控(kong)制死區(qū)、系統崩(bēng)潰🌍現象(xiang)。

5.檢(jian)定流程(chéng)的自動(dong)化控制(zhi)和調整(zhěng)
　　除必要(yao)的儀表(biǎo)基本信(xin)息和系(xi)統不能(neng)夠直接(jie)采集的(de)環❗境信(xìn)息外，檢(jiǎn)定過程(chéng)所需涉(shè)及的過(guo)程參數(shu)、流程控(kòng)制、數據(jù)處理、設(she)🛀備保護(hu)均應作(zuo)自動化(huà)處理，使(shi)系統能(néng)🚶夠在無(wú)人狀态(tai)🎯下自動(dòng)完成。
　　針(zhen)對具體(tǐ)的檢定(dìng)需求，系(xì)統需根(gen)據用戶(hu)所選擇(zé)的檢定(ding)方法和(he)被檢表(biao)種類、精(jing)度、信号(hào)等自動(dong)調整檢(jiǎn)定方案(àn)和🈲自動(dòng)檢定流(liú)程。以采(cai)用靜态(tai)質量法(fa)的脈沖(chong)類電磁(ci)流量計(jì)爲例，其(qí)檢定流(liu)程如圖(tu)4所示。
　　檢(jian)定流程(cheng)中所涉(shè)及的大(dà)部分功(gong)能都以(yi)模塊化(hua)方式設(shè)🎯計，可🔞以(yǐ)根據實(shí)際需求(qiu)選擇是(shì)否開啓(qi)，以增加(jia)系統🛀的(de)靈㊙️活度(dù)。比如在(zai)一般檢(jiǎn)定中，爲(wei)得到更(gèng)好的檢(jiǎn)定數據(jù)，可選擇(zé)剔除粗(cu)大誤差(chà)，或對産(chǎn)生粗大(da)誤差的(de)點重新(xin)檢定。但(dàn)在整體(tǐ)裝置穩(wěn)定性評(ping)定時，需(xū)要連續(xu)10次測量(liang)數據，爲(wei)反📐映設(shè)備真實(shí)性能，可(kě)不選擇(zé)剔除。

　　此(ci)外，檢定(ding)自動化(huà)并非不(bu)允許人(rén)爲操作(zuo)，系統在(zai)設計上(shàng)具備手(shou)/自動兩(liǎng)種模式(shì)，手動模(mó)式的存(cún)在有利(li)于實驗(yan)性項目(mù)的開展(zhan)。
6.測量模(mó)型的建(jian)立
　　作爲(wei)流量計(ji)檢定領(ling)域的行(háng)業軟件(jian)，系統對(dui)被檢表(biǎo)🤟的誤差(cha)、重複性(xing)、精度等(děng)數據的(de)計算和(hé)判定都(dōu)需要遵(zun)循現行(hang)國家計(jì)量💛檢定(dìng)規程。其(qí)測量模(mó)型的建(jian)立應嚴(yan)格遵循(xun)施☁️行中(zhōng)的計量(liang)檢定規(guī)程⭐，同時(shi)考慮到(dao)規程的(de)不🛀🏻定期(qī)更新，更(gèng)需預留(liú)更新接(jiē)口💃🏻。所以(yǐ)測量模(mo)型的建(jian)立應以(yi)規程号(hao)爲分類(lei)依據獨(dú)立編寫(xiě)（雖然很(hen)多隸屬(shu)不同規(guī)程的流(liú)量計其(qi)計算模(mó)型是相(xiàng)🔆同的）。
7.突(tū)發狀況(kuang)的預判(pàn)及處理(lǐ)
　　系統需(xu)要考慮(lǜ)在檢定(ding)過程中(zhong)可能出(chu)現的突(tū)發情況(kuàng)，如采用(yong)靜态質(zhi)量法時(shi)的溢水(shuǐ)、開關閥(fa)門失靈(ling)等情況(kuang)。對此需(xu)要實時(shí)處理⛷️過(guò)程中的(de)數據，預(yu)判可能(neng)發生的(de)危險，并(bìng)及時作(zuo)出調整(zhěng)。對于來(lái)不及調(diào)整或已(yǐ)經發生(sheng)的突發(fa)狀況，需(xu)要啓動(dòng)緊急措(cuò)⛱️施，避免(mian)或♋減少(shao)由此而(er)産生的(de)不良🛀後(hòu)果。
　　以質(zhì)量法時(shí)的防溢(yì)出爲例(li)，當實際(jì)流量、設(shè)定檢定(ding)時間、稱(cheng)重罐允(yǔn)許容積(jī)配比不(bu)當時（即(jí)Q×t＞V），将出現(xian)罐内水(shuǐ)溢出情(qíng)況。爲避(bì)免這一(yi)情況的(de)發生，系(xi)統實時(shi)監視流(liu)量的瞬(shùn)時💰波動(dòng)和❗一段(duan)時間内(nèi)的🌈平均(jun1)值，參考(kao)❓設定時(shi)間提前(qian)估算出(chu)檢定時(shí)間内的(de)總😘流量(liang)範圍🐅，當(dāng)其風險(xian)比例超(chāo)出允許(xu)範圍後(hòu)，将根據(ju)具體情(qing)況📞選擇(ze)縮短時(shí)間❓，暫停(ting)檢定，調(diào)整流量(liang)等不同(tóng)的應對(dui)措施。預(yù)判應對(dui)能夠消(xiāo)除絕大(da)部分的(de)危險因(yīn)素。如果(guǒ)㊙️由于外(wài)在原因(yin)預判失(shī)敗，将進(jìn)入緊急(jí)❄️應對模(mo)式，此時(shí)應及時(shí)開通旁(páng)路和洩(xiè)水通路(lu)，消除或(huo)減少由(you)此引起(qǐ)的不良(liang)後果。緊(jin)急👄應對(dui)模式解(jie)決問題(ti)後需☎️要(yào)自動回(huí)複☀️正常(chang)狀态，同(tong)時将此(ci)次處理(li)操作記(jì)錄🌈在案(an)。
二、結束(shù)語
　　液體(ti)流量計(jì)檢定系(xi)統的全(quán)自動化(hua)能有效(xiao)降低使(shǐ)用者的(de)管理🏃和(he)人力成(cheng)本，減少(shǎo)檢定工(gōng)作中由(yóu)于人爲(wèi)因素而(er)增加的(de)不⛹🏻‍♀️确定(ding)因素，有(yǒu)利于檢(jian)定工作(zuo)的🔞高效(xiao)、公正。但(dàn)也應注(zhù)意✏️到，全(quán)自動系(xi)統🔅對檢(jiǎn)定設備(bèi)的硬件(jiàn)要求相(xiang)對較高(gao)，需要配(pèi)備相應(ying)的信号(hao)回饋✌️機(jī)構和較(jiào)高性能(néng)的調節(jie)機構才(cai)能保證(zhèng)其高效(xiào)穩定的(de)工作。在(zài)成♉本與(yǔ)性能之(zhi)間如何(hé)平衡也(ye)是㊙️需要(yao)我們進(jìn)一🔴步研(yán)究的問(wèn)題。

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