气体流量计的静态标定方法探讨
PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION Vol.36No.4April 2015
福建省自然基金资助项目(编号:2012J01216)三修改稿收到日期:2014-07-21三
第一作者王焕玲(1987-),女,现为华侨大学机械工程专业在读硕士研究生;主要从事传感技术与信号处理的研究三
气体流量计的静态标定方法探讨
lnvestigation on the Static Calibration Method for Gas Flowmeter
王焕玲 黄富贵 熊焕祈 王府贵
(华侨大学机电及自动化学院,福建厦门 361021)
摘 要:罗茨霍尔气体流量计具有测量精度高二测量范围宽以及性能稳定可靠等优点三根据罗茨霍尔气体流量计特点及其静态参数标定要求,分析了水标法二pVTt 法二钟罩法和音速喷嘴法四种气体流量计的标定方法,以及它们各自的工作原理二工作装置和优缺点,并指出音速喷嘴法在流量范围二准确度二适应性二耐用性二经济性与维护方面都具有明显的优越性三最后确定音速喷嘴法可作为该气体流量计静态参数标定的最佳选择三
关键词:气体流量标定装置 水标法 pVTt 法 钟罩法 音速喷嘴法 静态标定参数
中图分类号:TH814 文献标志码:A DOI:10.16086/https://www.360docs.net/doc/8112754815.html,ki.issn1000-0380.201504022
Abstract :Roots-Hall gas flowmeter features advantages of high measurement accuracy ,wide measurement range and stable performance ,etc.In accordance with these features and calibration requirements of static parameters ,four of existing calibration methods for gas flowmeter ,i.e.,the calibration method using water ,method ,the bell jar method ,and the sonic nozzle method ,as well as their respective operational principle ,working device ,and advantages and disadvantages are analyzed.It is pointed out that sonic nozzle method features obvious superiority in flow range ,accuracy ,adaptability ,durability ,economy and maintenance.The conclusion is sonic nozzle method may be the best choice for static parameter calibration of the gas flowmeters.
Keywords :The calibration device for gas flow The calibration method with water The pVTt method The bell jar method The sonic nozzle method The static calibration parameters
0 引言
随着人类工业化的不断推进,人们对资源的需求日益增长, 节能环保 迫在眉睫三天然气作为一种清洁高效的能源被各个领域广泛利用三由于天然气的正确计量关系到天然气贸易结算和交易的正常进行,关系到人民的财产保障,因此,需要一种高精度气体流量计对天然气进行精确计量三罗茨霍尔气体流量计是一种新型的高精度二宽量程比气体流量计,它具有如下特点三
①基于精密罗茨霍尔磁感应效应原理,测量时不受流体的物理特性所限,属于非接触式测量三
②精度高,测量精度优于0.2级三
③测量范围宽,测量量程比可以达到120：1三
④性能稳定可靠,最小流速可以达到0.5m /s三选择合适的标定方法,无论是对于流量计的制造,还是对流量计的使用都是十分必要的三
结合气体流量计静态参数的现有标定方法,提出
了一种满足上述新型气体流量计的标定方法三
1 静态标定指标
传感器是流量计的核心部件,是获取原始信息的重要装置三在工业自动化领域中,传感器为控制系统提供被控参量的信息,是自动化装置中必不可少的 环节 三传感器的研发二性能评定和使用始终是人们
关注的热点,气体流量计也是如此三
对气体流量计的标定其实是对其传感器的标定三传感器在制造二装配完毕后必须对设计指标进行标定试验,以保证量值的准确传递三传感器在使用一段时间或经过修理后,也必须对其主要技术指标再次进行标定试验,以确保其性能指标达到要求三传感器的标定,就是通过试验确立传感器的输入量与输出量之间的关系三传感器的标定有静态标定和动态标定两种三静态标定的目的就是确定传感器静态指标,主要是线性度二重复性和精度等[1]三动态标定的目的就是确定传感器动态指标,主要是时间常数二固有频率和阻尼比等[1]三
传感器输出曲线的静态特性如图1所示三图1
中,x 轴代表传感器的输入量,y 轴代表传感器的输出量三直线1代表传感器待校准曲线按最小二乘法拟合的直线,以便于研究线性关系;曲线2二3二4为传感器的
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8气体流量计的静态标定方法探讨 王焕玲,等