液(yè)體流量計檢(jiǎn)定系統的自(zi)動化是将工(gōng)業生産中的(de)自動檢測、信(xin)息處理、分💯析(xi)判斷、操縱控(kong)制的理念及(ji)方法引入流(liú)量計檢❌定行(hang)業中😄，從而🤞大(dà)限度地解放(fàng)人力資源、節(jie)約管理成本(běn)、規範檢🍓定工(gōng)作。
一、檢定系(xì)統自動化的(de)實現
實現檢(jian)定系統的自(zi)動化需要解(jie)決以下問題(ti)
：（1）泵組及變頻(pín)器的調節；（2）閥(fa)門組的調節(jiē)；（3）過程數據的(de)🐆處理及分配(pei)；（4）參數的學習(xí)、分析及整合(he)；（5）檢定流程的(de)自動化控制(zhì)及調整；（6）數學(xué)模型的建立(lì)；（7）突發狀況的(de)預判及處理(lǐ)。
　　前4項用于系(xi)統自動調整(zheng)檢定中的流(liu)量點并判斷(duan)調整💯後的👉流(liú)量是否适于(yu)檢定工作，此(ci)項是整個自(zì)動化檢定中(zhōng)的重點和難(nán)🈲點，後面将逐(zhú)一解釋，（5）、（6）項用(yong)于完成預定(dìng)的檢定過⚽程(cheng)，後一項用于(yu)⭐保障檢定設(shè)💰備的安全。
1.泵(bèng)組及變頻器(qi)的預設
　　 我們(men)所選取的設(she)備爲一拖多(duō)模式，即一台(tai)變頻器拖動(dòng)若幹台泵。這(zhè)種模式下需(xū)要系統能夠(gou)根據所預設(she)的流量點㊙️，自(zì)動确定需要(yao)的泵組合及(ji)各泵的工作(zuò)狀态.實現這(zhè)一預期需要(yào)4個前提，即泵(bèng)的流量特性(xìng)、泵組合的确(què)定、變頻的動(dong)态調整，以及(ji)泵組實際流(liú)量特性👄修正(zhèng)。
　　根據每台泵(bèng)的H—Q曲線可知(zhi)其在系統中(zhong)的大出水量(liàng)，如圖1所示，以(yǐ)此作爲依據(jù)使用排列組(zǔ)合方式确定(dìng)所需流量點(diǎn)的💚泵組合方(fāng)式，此時将得(dé)到一個初步(bu)的泵組合。根(gen)據泵組大出(chū)水量、單台泵(beng)大出水量、設(shè)🏃🏻‍♂️定流量的差(cha)值關系确定(dìng)需要💔變頻調(diao)節的泵，同時(shi)由于變頻輸(shu)出與泵轉速(sù)之間爲線性(xìng)對應，确定變(bian)頻輸出的數(shu)值。至此，爲流(liu)量點🙇🏻的調節(jiē)制定了初步(bu)泵組控制方(fāng)案。
　　值得注意(yì)的是,泵組的(de)實際出水量(liang)與其理論值(zhi)之間存在差(cha)異💔，所以應将(jiāng)這種差異代(dài)入其流量特(tè)性的修正中(zhōng)，實際操作時(shí)應根據其實(shi)際特性調整(zhěng)泵組初步控(kòng)制。

2.閥(fa)門組的調節(jie)
　　流量調節中(zhōng)另外的重要(yào)一節是對調(diào)節閥組的調(diao)👣節，即👈通過對(duì)管道特性的(de)改變實現流(liu)量改變的目(mù)😘的。爲實現調(diao)節閥全程範(fan)圍内的平穩(wen)和可調性，選(xuan)💋擇等百分比(bǐ)調節閥。圖🌈2爲(wèi)等百分比調(diào)⭐節閥的理想(xiang)👉特性曲線，即(jí)兩端壓差不(bú)變的情況下(xia)的🌈特性曲線(xian)🥵。在實際應用(yong)中并不存在(zai)理想情況，所(suǒ)以需要對此(cǐ)♉曲線作出修(xiū)正，但其總體(tǐ)走向不變。

　　實(shí)際應用中爲(wèi)節省成本多(duō)使用标準表(biǎo)組（如實驗對(duì)象），每台标準(zhun)表後安裝獨(dú)立調節閥用(yòng)于流量調節(jiē)，由此形🏃‍♂️成應(yīng)✔️用中的調🤩節(jie)閥組調節。在(zài)多調節閥的(de)調節🙇🏻中，每台(tai)調節閥開度(du)的改變都會(huì)引起上下遊(yóu)壓力及各管(guǎn)線流量的變(biàn)化，各管線流(liú)量的分配理(li)論上與其管(guǎn)徑成正比，但(dan)由于不同口(kou)徑調節閥及(jí)管線鋪設所(suǒ)産生的局部(bù)壓力損失不(bu)同，各管線實(shí)際流量分配(pei)與🤩理論值💛存(cún)在出入，需要(yào)在調節閥開(kai)度算法内調(diào)整這種差異(yì)。
3.過程數據的(de)處理及分配(pei)
（1）調節參數的(de)分配及調整(zhěng)
　　單一的泵組(zu)或調節閥組(zu)的調節并不(bú)能快速、正确(què)地達到預設(shè)流量，需要合(hé)理分配兩項(xiang)調節的權重(zhong)，進行組合調(diao)節。系統将實(shi)際流量與設(she)定流量的偏(piān)差範圍分爲(wèi)3級，其範圍依(yī)次縮小，各範(fan)圍随系統運(yùn)行狀況自動(dòng)調整，其初值(zhí)建議取10%、5%、1%。
　　這一(yi)過程中，調節(jiē)閥、泵的選擇(ze)和調整遵循(xun)3個小原🔞則，即(ji)設備增減數(shu)量小，設備調(diao)節量小，流量(liang)波動小。
（2）流量(liàng)穩定性的判(pan)定
　　對大部分(fen)被檢表而言(yán)，實際流量與(yǔ)設定流量之(zhi)間的偏差進(jin)入5%範圍内即(jí)可符合規程(cheng)要求，系統将(jiang)此範圍默認(ren)爲1%（可動态調(diao)整），能夠更加(jiā)貼近用戶的(de)實際需求☎️。流(liú)量進入這一(yi)範圍（即第3級(jí)調整範圍）後(hòu)，計算一段時(shí)間内所采集(ji)的流量點的(de)方差，判斷其(qí)穩👈定狀态。
（3）調(diào)節死區的處(chu)理
　　在實際流(liu)量的調節過(guò)程中存在一(yi)定數量的死(si)區，這是由調(diao)⁉️節機構本身(shēn)性能及檢定(dìng)設備整體結(jié)構✌️所引起的(de)不可控因素(su)。正确應對死(sǐ)區可以提高(gao)流量調整速(sù)度，同時避免(mian)邏輯判斷進(jìn)入死循環而(ér)導緻程序崩(bēng)潰。對于調節(jie)中的死區可(kě)通過🔴調整控(kòng)制權重和提(ti)高容錯機制(zhì)處✨理，在第一(yi)級流量範圍(wei)内首選調整(zhěng)控制權重，後(hòu)兩級尤其是(shì)第3級範圍内(nèi)應以提高容(rong)錯機制爲主(zhǔ)。
4.參數的學習(xi)、分析和整合(hé)
　　參數的自學(xue)習、自調整是(shi)基于人工神(shen)經網絡控制(zhì)（ANNs）的一種控制(zhì)🤞方式，并行、容(rong)錯、自我學習(xí)是其與傳統(tong)控制方法的(de)主要區别，如(rú)圖3所示。系統(tong)隻設置基本(běn)的控制總則(ze)，在基本規則(ze)的框💜架内，系(xì)統通過在運(yun)行中不斷🔞地(di)采集、分析過(guò)程數🍉據和行(hang)爲，對其初的(de)控制參數進(jin)行分類、優化(hua)。除必要算法(fa)和模型外，在(zài)流量調節中(zhōng)不使用固定(dìng)算法，而是将(jiang)采集、處理過(guo)的過程數據(jù)和設備行爲(wèi)作爲獨立單(dān)元存儲。通過(guò)試運行階段(duàn)的磨合🐆，積累(lei)大量的數據(jù)單元，在正式(shi)使用時，通過(guò)對現場數據(jù)和行爲的分(fèn)析，選取佳的(de)單元組合，同(tong)時記錄經調(diào)整後的過程(chéng)數據，選擇增(zeng)加或更新數(shu)據、行爲單元(yuan)👉。在運行一段(duan)時間後，控制(zhi)系統與設備(bèi)間将達到契(qì)合度，并且由(you)于其關鍵參(can)數一直處于(yú)持續的優化(huà)調整中，所以(yǐ)其控制性能(néng)并不會因設(shè)備性能、狀态(tai)的改變而下(xia)降。同時由于(yú)系統采用可(ke)調整的容錯(cuo)機制，能夠有(yǒu)效避免由于(yu)設備📐性能所(suo)引起的控制(zhì)死區、系統崩(bēng)潰現象。

5.檢(jian)定流程的自(zì)動化控制和(hé)調整
　　除必要(yao)的儀表基本(běn)信息和系統(tong)不能夠直接(jie)采集的🏃🏻環境(jìng)信息外，檢定(dìng)過程所需涉(shè)及的過程參(can)數、流程控制(zhi)、數據處理、設(she)備保🌈護均應(ying)作自動化處(chu)理，使系統能(neng)夠在無人狀(zhuang)态下自動完(wan)成。
　　針對具體(tǐ)的檢定需求(qiu)，系統需根據(ju)用戶所選擇(zé)的檢定方🐇法(fa)和被檢表種(zhǒng)類、精度、信号(hào)等自動調整(zheng)檢🈚定方案和(he)🍓自動檢定🏃‍♂️流(liú)程。以采用靜(jing)态質量法的(de)脈沖類電❤️磁(cí)流量🐕計爲例(lì)，其檢定流程(chéng)如圖4所示。
　　檢(jiǎn)定流程中所(suǒ)涉及的大部(bù)分功能都以(yi)模塊化方式(shi)設計，可⚽以根(gen)據實際需求(qiu)選擇是否開(kāi)啓，以增加系(xì)統的靈🈲活度(du)。比如在一般(bān)檢定中，爲得(dé)到更好的檢(jian)定數據，可選(xuǎn)🤩擇剔除粗大(dà)誤差，或對産(chǎn)生粗大誤差(cha)的點重新檢(jian)定。但在整體(ti)裝置穩定性(xìng)評定時，需要(yào)連續10次測量(liàng)數據，爲反映(ying)設備真實性(xìng)能，可不選☎️擇(zé)剔除。

　　此外，檢(jian)定自動化并(bing)非不允許人(rén)爲操作，系統(tong)在設計上✍️具(ju)備手/自動兩(liang)種模式，手動(dòng)模式的存在(zai)有利于實驗(yan)性👈項目👅的開(kai)🚩展。
6.測量模型(xing)的建立
　　作爲(wei)流量計檢定(dìng)領域的行業(yè)軟件，系統對(duì)被檢表的❤️誤(wu)差、重複📐性、精(jing)度等數據的(de)計算和判定(dìng)都需要遵循(xún)現行國家計(jì)量🔴檢定規程(chéng)。其測量模型(xíng)的建立應嚴(yán)格遵循施行(háng)中的計量檢(jiǎn)🐕定規程，同時(shi)考慮到規程(chéng)的不定期更(geng)新💁，更需預留(liu)更新接口。所(suǒ)以測量模型(xíng)的建立應以(yi)規程号爲分(fen)類依據獨立(lì)編寫（雖然很(hen)多隸屬不同(tóng)規程的流量(liàng)計其計算模(mó)型是相同的(de)）。
7.突發狀況的(de)預判及處理(lǐ)
　　系統需要考(kǎo)慮在檢定過(guò)程中可能出(chu)現的突發情(qing)況，如采用靜(jing)态質量法時(shi)的溢水、開關(guan)閥門失靈等(děng)情況。對此需(xū)要🐕實時處理(li)過程中的數(shu)據，預判可能(néng)發生的💃🏻危險(xiǎn)，并及時作出(chu)調整。對于來(lái)不及調整或(huo)已經發生的(de)突發狀況，需(xu)要啓動緊急(ji)措施，避免或(huò)🔱減少由此而(ér)産生的不良(liang)後果。
　　以質量(liang)法時的防溢(yì)出爲例，當實(shí)際流量、設定(dìng)檢定時間、稱(chēng)重📧罐允許容(róng)積配比不當(dāng)時（即Q×t＞V），将出現(xiàn)罐内水溢出(chu)情況。爲避免(mian)這一情況的(de)發生，系統實(shí)時監視流量(liàng)的瞬時波動(dong)和一段時間(jian)内的平均值(zhi)，參考設定時(shí)間提前估算(suàn)💛出檢定時間(jian)内的總流量(liàng)範圍，當其風(fēng)險比例超出(chu)允許範圍後(hòu)，将根據具體(tǐ)情況✂️選擇縮(suō)短時間，暫停(tíng)檢定，調整流(liú)量等不同的(de)💋應對措施。預(yù)判應對能⛷️夠(gou)消除絕大部(bù)分的危險因(yin)素。如果由于(yú)外在原因預(yu)判失敗，将進(jìn)入緊急應對(duì)模式，此時應(ying)及時開通旁(páng)路和洩水通(tong)路，消除或減(jian)少由此引起(qǐ)的不良後果(guo)。緊急應對模(mó)式解決問題(ti)後需💋要自動(dòng)回複正常狀(zhuang)态，同時将此(ci)次處理操作(zuò)記錄在案。
二(er)、結束語
　　液體(ti)流量計檢定(ding)系統的全自(zi)動化能有效(xiao)降低使♍用者(zhe)的管理和人(ren)力成本，減少(shǎo)檢定工作中(zhong)由于人爲因(yīn)素而增加的(de)不确定因素(su)，有利于檢定(dìng)工作的高效(xiao)、公正。但也應(yīng)注意到，全自(zi)動系統🌏對檢(jiǎn)定設備的硬(ying)件要求相對(duì)較高，需要配(pei)備相應的信(xin)号回饋🔅機構(gòu)和較高🙇🏻性能(néng)的調節機構(gòu)才能保證其(qi)高效穩定的(de)工作。在🔅成本(ben)與性能之間(jiān)如何平衡也(ye)是需要❓我們(men)進一步研究(jiū)的問題。

以上(shàng)内容來源于(yu)網絡，如有侵(qīn)權請聯系即(ji)删除!