摘要:該(gai)實驗基(jī)于流量(liang)标準裝(zhuāng)置計算(suàn)機控制(zhi)系統💋，開(kāi)發渦輪(lún)流量傳(chuán)感器 的(de)檢定實(shí)驗。學生(shēng)運用所(suo)學流體(tǐ)力學、檢(jian)測技術(shu)、誤差理(lǐ)論、數據(jù)處理等(deng)多方面(miàn)知識，實(shi)現對渦(wo)輪流量(liàng)傳感🌈器(qi)性能測(ce)試、檢定(ding)和🐪誤差(cha)分析。
　　渦(wō)輪流量(liàng)傳感器(qi)是一種(zhǒng)速度式(shì)流量儀(yi)表,它利(li)用置于(yú)流體❗中(zhōng)的葉輪(lún)旋轉角(jiao)速度與(yu)流體流(liú)速成比(bi)例的📱關(guān)系🈚,測量(liang)葉輪‼️的(de)速✉️度來(lái)反映通(tong)過管道(dào)的體💃積(ji)流量大(dà)小,是目(mu)前流量(liang)儀表💘中(zhong)比較成(cheng)熟的儀(yi)表。傳感(gǎn)器輸出(chū)的脈沖(chòng)㊙️信号可(kě)以單獨(dú)與計算(suàn)機連接(jiē),由計算(suàn)機代替(ti)流量顯(xiǎn)示🈲儀表(biao)，實現密(mì)度溫度(dù)或壓🔱力(lì)補償以(yǐ)及瞬時(shi)流量和(hé)累計流(liu)量計算(suàn)。本研👣究(jiu)開發的(de)渦輪流(liu)量傳😘感(gan)器的測(cè)試和檢(jiǎn)定實驗(yàn)就是在(zài)🤞流量标(biāo)準裝置(zhì)計算機(ji)控制系(xì)統中實(shí)現的,從(cóng)而确定(ding)其儀表(biao)系數大(dà)小,檢驗(yan)重複🐆性(xing)、線性度(dù)是否達(da)到要求(qiú),誤差是(shì)否在要(yao)求的範(fan)圍内等(deng).
　　對控制(zhi)系統設(she)計來講(jiang),渦輪流(liu)量計的(de)檢定應(ying)注意如(rú)下兩點(dian)技術要(yao)求:
(1)流量(liang)标準裝(zhuāng)置的誤(wu)差應不(bu)超過被(bèi)檢傳感(gan)器基本(ben)誤差限(xiàn)的1/2;
(2)裝置(zhi)的容量(liang)足夠大(dà),至少保(bǎo)證一次(ci)檢定中(zhong)脈沖計(ji)數器相(xiàng)對誤💞差(cha)絕對值(zhi)不超過(guò)被檢傳(chuan)感器重(zhong)複性的(de)1/5.
1.實驗裝(zhuāng)置結構(gou)及原理(lǐ)
　　如圖1所(suo)示,高位(wei)水塔起(qǐ)穩定水(shuǐ)頭作用(yòng),使整個(gè)實驗過(guò)程✍️中✂️流(liu)量穩定(ding)。标準表(biǎo)和被檢(jiǎn)表串聯(lian)在實驗(yàn)管👌路中(zhong),根據流(liú)體流動(dong)連續性(xing)原理,在(zai)定常流(liú)動下,流(liu)過的流(liu)量是相(xiang)☀️等的,用(yong)标準砝(fǎ)碼調校(xiao)電子稱(cheng)至三千(qiān)分之一(yi)精度,用(yòng)稱重法(fa)檢定标(biao)準表,然(rán)後,再用(yòng)标準表(biǎo)檢定被(bèi)校表,用(yòng)稱重💋法(fa)檢定儀(yí)表朔源(yuán)信号,但(dàn)工作效(xiao)率低,故(gù)平時實(shí)驗一般(bān)用标準(zhǔn)表進行(háng),并定♌期(qi)對标準(zhun)表進行(háng)檢定。計(jì)算機完(wan)成整個(ge)系統的(de)數據采(cai)集系統(tong)控制數(shù)🧡據處理(li)和分析(xī)。
 
2檢定項(xiàng)目和檢(jiǎn)定方法(fa)
(1)将傳感(gan)器安裝(zhuang)在滿足(zu)其上下(xia)遊直管(guan)段的被(bèi)檢台位(wèi)上,在流(liú)量70%~100%之間(jiān)至少運(yun)行5min.後,方(fāng)可進行(hang)檢定。
 
α一(yī)傳感器(qì)的範圍(wéi)度;
qmax一傳(chuan)感器的(de)流量上(shang)限值;
qmin一(yi)傳感器(qì)的流量(liàng)下限值(zhi)。
當α≤5時,檢(jiǎn)定點應(ying)包括qmax;和(he)qmin在内的(de)至少5個(gè)檢定點(diǎn)且均勻(yún)分布。
當(dāng)5<α≤10時,檢定(dìng)點應包(bao)括qmin,0.25qmax,0.40qmax，0.70qmax和qmax。
當(dang)α>10時,除上(shang)述檢定(dìng)點外,如(rú)果Q07qmax和0.10qmax在(zài)流量範(fan)圍内,也(ye)應增爲(wèi)檢定點(diǎn)。
(3)每個檢(jian)定點至(zhì)少檢定(dìng)三次;每(mei)次檢定(ding)過程中(zhong),檢定流(liú)量與👄兩(liǎng)條規定(ding)的該檢(jian)定點流(liú)量相比(bǐ),其變化(hua)不應超(chao)過±4%;每次(cì)檢定中(zhōng),除讀✍️取(qǔ)并記錄(lù)傳感器(qì)脈沖數(shu)和标準(zhun)🏃‍♂️器的示(shì)值外，還(hái)應根據(ju)需要,測(cè)量并記(jì)錄流體(tǐ)溫度表(biao)壓力大(da)氣🏃壓力(li)和檢定(ding)時間等(děng)。
(4)計算檢(jiǎn)定時測(cè)得的标(biao)準器測(ce)得的實(shi)際體積(jī):
①質量法(fǎ):
 
Vij一第i檢(jian)定點第(dì)j次檢定(dìng)時标準(zhǔn)器處的(de)液體實(shí)際體積(ji)(m3);
M一第i檢(jian)定點第(dì)j次檢定(ding)時秤指(zhǐ)示的液(ye)體質量(liàng)(kg);
ρ一第i檢(jian)定點第(di)j次檢定(dìng)時測得(de)标準器(qi)處的液(yè)體密度(dù);
Cf一浮力(lì)修正系(xi)數
②标準(zhǔn)流量計(jì)法:
 
Vif一第(di)i檢定點(diǎn)第j次檢(jian)定時标(biao)準器處(chu)的液體(tǐ).實際體(ti)積(m3);
Vi一第(dì)i檢定點(dian)第j次檢(jiǎn)定時标(biāo)準器讀(dú)出體積(ji);
C一第i檢(jiǎn)定點第(dì)j次檢定(ding)時标準(zhun)流量計(ji)的修正(zhèng)系數。
(5)傳(chuan)感器的(de)系數K
①計(ji)算傳感(gan)器在檢(jiǎn)定溫度(dù)和壓力(li)條件下(xia)的系數(shù)K。
②計算每(mei)個檢定(ding)點每次(cì)檢定的(de)系數K。
 
Nij一(yi)第i檢定(ding)點第j次(cì)檢定時(shí)測得傳(chuan)感器的(de)脈沖數(shù);
Kij一第i檢(jian)定點第(di)j次檢定(ding)時所得(de)的系數(shù)K(m³)-1;
③計算每(mei)個檢定(ding)點的系(xi)數K
 
式中(zhong):δ一傳感(gan)器的基(ji)本誤差(chà);
δ2一傳感(gan)器的線(xian)性度;
Δ0一(yī)裝置的(de)誤差,該(gāi)誤差若(ruò)不超出(chu)被檢傳(chuán)感器基(jī)本誤🚶‍♀️差(cha)限的三(san)分之一(yi),可忽略(lue)不計
⑦傳(chuán)感器的(de)重複性(xìng)
計算每(měi)個檢定(dìng)點的重(zhòng)複性:
 
3軟(ruan)件設計(jì)
(1)程序主(zhǔ)界面
　　程(cheng)序主界(jiè)面包含(han)四個下(xià)拉菜單(dān),點擊即(jí)可進入(rù)相應的(de)實驗界(jie)面,各實(shi)驗界面(mian)運行時(shí),作爲子(zi)窗體均(jun)包含在(zai)主窗體(ti)中。主界(jiè)面如圖(tu)2所示。
(2)參(cān)數設置(zhi)窗體
①儀(yi)表編号(hào):每塊表(biǎo)的儀表(biao)編号應(ying)該是唯(wei)一的,在(zai)數✉️據庫(kù)🎯中作爲(wèi)彼此區(qu)分的關(guan)鍵字存(cun)在，數據(jù)查詢窗(chuang)體中輸(shū)入🔱所需(xu)查詢的(de)儀表編(bian)号,即可(ke)得到曾(céng)經的😍曆(lì)史實驗(yàn)記錄。
②儀(yi)表口徑(jìng):在本套(tào)小流量(liang)标準裝(zhuāng)置中,可(kě)以檢定(ding)的标準(zhun)渦輪口(kou)徑有4mm、6mm.10mm三(san)種,通過(guò)下拉列(lie)表框(CamboBox)來(lai)實現。如(rú)圖3所示(shì)。
 
③最大最(zui)小流量(liàng):通過它(ta)來規定(dìng)渦輪的(de)流量範(fan)圍,在檢(jian)定過程(chéng)中☁️通過(guò)流量範(fàn)圍來确(què)定被檢(jiǎn)流量點(diǎn)
④被檢流(liu)量點數(shù):一般選(xuǎn)5點,流量(liang)範圍量(liàng)程比大(dà)于10的則(zé)🐇選7點✨。
⑤每(mei)點檢測(cè)次數:每(mei)點一般(ban)檢定3次(ci)
⑥标準裝(zhuāng)置精度(du):按照微(wei)小誤差(cha)原理，當(dāng)标準裝(zhuāng)置精度(dù)δ和被檢(jiǎn)表精度(du)δ1有:标準(zhun)裝置誤(wu)差可忽(hū)略不計(ji),否則不(bu)可進行(hang)檢定。
⑦“确(que)定按鈕(niǔ):按下它(ta)進入流(liú)量點選(xuǎn)擇界面(mian)。
⑧"退出”按(an)鈕:按下(xia)它退出(chū)當前界(jie)面,回到(dào)主界面(miàn)
(3)流量點(diǎn)選擇窗(chuāng)體
　　前面(mian)提到流(liu)量點有(yǒu)可能是(shì)5點,也有(yǒu)可能是(shi)7點。所以(yǐ)幹脆采(cai)用列表(biǎo)框列出(chu)所有7點(dian),根據實(shi)際流量(liàng)範圍需(xu)要來進(jin)✊行選擇(zé)。單擊取(qǔ)消按鈕(niu)返回上(shàng)一頁,單(dān)擊确定(dìng)按鈕進(jin)入檢定(ding)界面。
(4)檢(jiǎn)定界面(miàn)
　　此窗體(tǐ)主要作(zuo)用及實(shi)現方法(fa)有:
①調節(jiē)調節閥(fá)到所需(xu)流量點(diǎn)。軟件調(diào)用動态(tai)鏈.接庫(kù)⛷️中tineGetTime函數(shu)定時一(yi)秒鍾,采(cai)入其間(jiān)标準表(biǎo)脈沖數(shù),計算标(biāo)準表在(zai)一秒内(nei)的累積(ji)流量作(zuò)爲裝置(zhì)的瞬時(shi)流量。
②待(dài)流量穩(wěn)定後,計(ji)算被校(xiào)表的流(liu)量。軟件(jian)同樣是(shi)采用軟(ruǎn)件調用(yong)🔞動态鏈(liàn)接庫中(zhōng)timeGetTime函數定(ding)時,采入(rù)其間被(bei)☀️校表脈(mo)沖🌈數,計(jì)算被校(xiào)表此間(jian)的累積(jī)流量。定(dìng)時時間(jian)爲裝置(zhi)的最小(xiao)測量時(shi)間。檢定(ding)過程中(zhong)用進度(du)條❓顯示(shi)進度。每(měi)次檢定(ding)結束用(yòng)彈🔴出消(xiao)息框顯(xiǎn)示标準(zhun)表脈沖(chòng)數,被🚶‍♀️校(xiao)表脈沖(chòng)數及儀(yi)表系數(shu)。
③做完所(suo)有流量(liàng)點的測(cè)量後,計(jì)算被校(xiao)表的儀(yí).表系數(shu)👌線性度(dù)及重複(fu)性。其計(ji)算方法(fa)在“檢定(dìng)項目和(he)檢定方(fāng)法沖有(yǒu)詳細介(jiè)👅紹。
④将實(shi)驗數據(ju)存入數(shù)據庫,留(liu)待以後(hòu)查詢和(he)打印所(suo)需🔞。此步(bù)驟通過(guo)調用模(mó)塊中标(biao)準表法(fǎ)标定數(shù)據寫入(ru)子程序(xu)來完成(chéng)。
5結束語(yu)
　　本套流(liú)量标準(zhǔn)裝置計(ji)算機控(kong)制系統(tong),除以上(shang)渦輪流(liú)量🐕傳感(gan)器标定(ding)實驗外(wai)，還可開(kāi)發出多(duo)種流量(liàng)傳感器(qi)檢定實(shí)驗,使同(tóng)🌍學們在(zài)檢測技(ji)術領域(yu)接觸更(geng)新的知(zhi)識。随着(zhe)教學改(gǎi)革的不(bu)斷發展(zhan),我們将(jiāng)繼續努(nu)力,更新(xīn)更多的(de)實驗。

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