摘要(yao):該實驗基(ji)于流量标(biāo)準裝置計(ji)算機控制(zhì)系統，開發(fa)渦輪流量(liàng)傳感器 的(de)檢定實驗(yan)。學生運用(yòng)所學流體(tǐ)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(wō)輪流量傳(chuán)感器性能(neng)測🏃‍♀️試、檢定(ding)和誤差分(fèn)析。
　　渦輪流(liu)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(yè)輪旋轉角(jiǎo)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(liang)大小,是♻️目(mù)前流🧡量儀(yí)表⭕中比較(jiao)成熟的儀(yí)表。傳感器(qì)輸出的脈(mò)沖信号可(kě)以單獨與(yǔ)計算機連(lián)接💚,由計算(suàn)機代替流(liú)量顯示儀(yi)表，實現密(mi)✊度溫度或(huò)壓❌力補償(cháng)以及瞬時(shí)流量和累(lei)計流量計(ji)算。本研究(jiu)開發的渦(wō)輪流量傳(chuan)感器的測(cè)試和檢定(dìng)實驗就是(shì)在流⛱️量标(biāo)準裝置計(ji)算機控制(zhi)系統中實(shí)現的,從而(er)确定其儀(yí)表系數大(da)小,檢驗重(zhòng)複性、線性(xìng)度是否達(da)到要求,誤(wù)差是否在(zai)要求的範(fan)圍内等.
　　對(dui)控制系統(tǒng)設計來講(jiang),渦輪流量(liàng)計的檢定(ding)應注意❌如(ru)🥵下兩點🚩技(jì)術要求:
(1)流(liu)量标準裝(zhuāng)置的誤差(cha)應不超過(guò)被檢傳感(gan)器基本誤(wù)差限的1/2;
(2)裝(zhuang)置的容量(liàng)足夠大,至(zhi)少保證一(yī)次檢定中(zhong)脈沖計數(shu)器相對誤(wu)差絕對值(zhí)不超過被(bèi)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(suǒ)示,高位水(shui)塔起穩定(ding)水頭作用(yong),使整個實(shi)驗過♋程中(zhong)流🏃🏻量穩定(dìng)。标準表和(he)被檢表串(chuàn)聯在實驗(yan)管路中,根(gēn)據流體流(liú)動連續性(xìng)原理,在定(dìng)常流動下(xià),流😄過的流(liu)量是相等(deng)的,用标準(zhun)砝碼調校(xiao)電子稱至(zhì)三千分之(zhī)一精度,用(yòng)稱㊙️重法檢(jiǎn)定标準表(biǎo),然後,再用(yòng)标準表檢(jian)定被校表(biao),用稱重法(fa)檢定儀表(biao)朔源信号(hào),但工作效(xiao)率低✔️,故平(ping)時實驗一(yī)般用标準(zhǔn)表進行,并(bing)定📱期對标(biao)準♋表進行(háng)📞檢定。計👉算(suàn)機完成整(zheng)個系統的(de)數據🐉采集(jí)系統控制(zhì)數🌈據處理(lǐ)和分析。
 
2檢(jiǎn)定項目和(hé)檢定方法(fǎ)
(1)将傳感器(qì)安裝在滿(mǎn)足其上下(xià)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(chuán)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(qi)的流量下(xia)限值。
當α≤5時(shi),檢定點應(yīng)包括qmax;和qmin在(zài)内的至少(shǎo)5個檢定點(dian)且均勻分(fen)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(shi),除上述檢(jian)定點外,如(ru)果Q07qmax和0.10qmax在流(liu)量範圍内(nèi),也應增爲(wei)檢定點。
(3)每(měi)個檢定點(diǎn)至少檢定(dìng)三次;每次(cì)檢定過程(cheng)中,檢定流(liú)量與兩條(tiao)規定的該(gāi)檢定點流(liú)量相比,其(qi)變化不應(yīng)超過±4%;每次(cì)檢定中,除(chu)讀取并記(ji)錄傳感器(qì)脈沖數🧡和(hé)标準器的(de)示值外，還(hái)應根據需(xū)要,測量并(bing)記錄流體(tǐ)溫度表壓(yā)力大氣壓(ya)力和檢定(dìng)時間等。
(4)計(ji)算檢定時(shi)測得的标(biāo)準器測得(de)的實際體(tǐ)積:
①質量法(fǎ):
 
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(ti)積(m3);
M一第i檢(jian)定點第j次(ci)檢定時秤(cheng)指示的液(yè)體質量(kg);
ρ一(yi)第i檢定點(diǎn)第j次檢定(ding)時測得标(biāo)準器處的(de)液體密度(dù);
Cf一浮力修(xiu)正系數
②标(biao)準流量計(ji)法:
 
Vif一第i檢(jian)定點第j次(ci)檢定時标(biāo)準器處的(de)液體.實際(jì)體積(m3);
Vi一第(di)i檢定點第(di)j次檢定時(shi)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(xiū)正系數♈。
(5)傳(chuan)感器的系(xì)數K
①計算傳(chuan)感器在檢(jian)定溫度和(he)壓力條件(jian)下的系數(shù)K。
②計算每個(gè)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(gan)器的脈沖(chòng)數;
Kij一第i檢(jian)定點第j次(cì)檢定時所(suǒ)得的系數(shu)K(m³)-1;
③計算每個(gè)檢定點的(de)系數K
 
式中(zhong):δ一傳感器(qì)的基本誤(wu)差;
δ2一傳感(gan)器的線性(xìng)度;
Δ0一裝置(zhi)的誤差,該(gai)誤差若不(bu)超出被檢(jiǎn)傳感器基(jī)本誤差限(xiàn)🍉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(mei)個檢定點(dian)的重複性(xing):
 
3軟件設計(ji)
(1)程序主界(jiè)面
　　程序主(zhǔ)界面包含(han)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(mian)運行時,作(zuò)爲子窗體(tǐ)均包含在(zài)主窗體中(zhōng)。主界面如(ru)圖2所示。
(2)參(can)數設置窗(chuang)體
①儀表編(bian)号:每塊表(biao)的儀表編(biān)号應該是(shì)唯一的,在(zai)數🌐據🛀庫😍中(zhōng)作爲彼此(cǐ)區分的關(guān)鍵字存在(zài)，數據查詢(xún)窗體中輸(shu)入所需⁉️查(cha)詢的儀表(biao)編号,即可(ke)得到曾經(jīng)的曆史實(shí)驗記錄。
②儀(yi)表口徑:在(zài)本套小流(liu)量标準裝(zhuang)置中,可以(yǐ)檢定的标(biāo)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(dà)最小流量(liang):通過它來(lái)規定渦輪(lun)的流量範(fàn)圍,在檢定(ding)過🙇🏻程中‼️通(tong)過流量範(fan)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(liu)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(ding)3次
⑥标準裝(zhuang)置精度:按(an)照微小誤(wù)差原理，當(dang)标準裝置(zhi)精⛱️度δ和被(bei)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(kě)進行檢定(ding)。
⑦“确定按鈕(niu):按下它進(jìn)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(jiè)面,回到主(zhǔ)界面
(3)流量(liàng)點選擇窗(chuāng)體
　　前面提(ti)到流量點(dian)有可能是(shì)5點,也有可(kě)能是7點。所(suo)以幹脆采(cai)🔴用列表框(kuang)列出所有(you)7點,根據實(shí)際流量範(fàn)圍需要來(lai)進💚行選擇(zé)。單擊取消(xiao)按鈕返回(huí)上一頁,單(dān)擊确定按(àn)鈕進入檢(jian)定界面。
(4)檢(jiǎn)定界面
　　此(cǐ)窗體主要(yào)作用及實(shi)現方法有(yǒu):
①調節調節(jie)閥到所需(xu)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(jian)标準表脈(mo)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(liang)穩定後,計(ji)算被校表(biǎo)的流量。軟(ruǎn)件同樣是(shì)采♻️用❗軟件(jian)調用動态(tài)鏈接庫中(zhōng)timeGetTime函數定時(shi),采入其間(jian)被⛱️校表脈(mò)沖數,計㊙️算(suàn)被校表此(cǐ)間的累積(ji)流量。定時(shi)時間爲裝(zhuāng)置的最📐小(xiao)測量時間(jiān)。檢定過程(chéng)中用進度(du)條顯示進(jìn)度。每次檢(jiǎn)定結束用(yong)彈出消息(xī)框顯示标(biāo)準🥵表脈沖(chong)數,被校表(biǎo)脈沖數及(ji)儀表系數(shù)。
③做完所有(you)流量點的(de)測量後,計(ji)算被校表(biao)的儀.表系(xi)數線性度(du)🐕及重複性(xing)。其計算方(fāng)法在“檢定(ding)項目和檢(jiǎn)定方法沖(chong)有詳細介(jiè)紹。
④将實驗(yàn)數據存入(rù)數據庫,留(liú)待以後查(cha)詢和打印(yin)所需。此步(bu)驟通過調(diào)用模塊中(zhong)标準表法(fa)标定數據(jù)寫入子程(cheng)序來完成(chéng)。
5結束語
　　本(ben)套流量标(biāo)準裝置計(jì)算機控制(zhi)系統,除以(yi)上渦輪流(liu)量傳感器(qì)标定實驗(yan)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(xīn)的知💰識。随(suí)着教學改(gǎi)革的不斷(duan)發展,我們(men)将繼續努(nǔ)力,更新‼️更(gèng)多的實驗(yan)。

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