摘要:該(gai)實驗基(ji)于流量(liang)标準裝(zhuang)置計算(suan)機控制(zhi)系統，開(kai)發渦輪(lun)流量傳(chuan)感器 的(de)檢定實(shi)驗。學生(sheng)運用所(suo)學流體(ti)力學、檢(jian)測技術(shu)、誤差理(li)論、數據(ju)👈處理等(deng)多方面(mian)知識，實(shi)現對渦(wo)輪流量(liang)傳感器(qi)性能測(ce)試、檢定(ding)和誤差(cha)分析。
　　渦(wo)輪流量(liang)傳感器(qi)是一種(zhong)速度式(shi)流量儀(yi)表,它利(li)用置于(yu)流體中(zhong)🌈的葉輪(lun)旋轉角(jiao)速度與(yu)流體流(liu)速成比(bi)例的關(guan)系,測量(liang)葉輪🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的(de)速度來(lai)反映通(tong)過管道(dao)的體積(ji)流量大(da)小,是🆚目(mu)前流量(liang)儀表中(zhong)比較成(cheng)熟的儀(yi)表。傳感(gan)器輸出(chu)的脈沖(chong)✌️信号可(ke)以單獨(du)與計算(suan)機連接(jie)💋,由計算(suan)機代替(ti)流量顯(xian)示儀表(biao)，實現密(mi)度溫度(du)或壓📱力(li)補償以(yi)及🛀🏻瞬時(shi)流量和(he)累計流(liu)量計算(suan)。本研💁究(jiu)開發的(de)渦輪流(liu)量傳感(gan)器的測(ce)試和檢(jian)定實驗(yan)就是在(zai)流量标(biao)準裝置(zhi)計算機(ji)控制系(xi)統中實(shi)現的,從(cong)而确定(ding)其儀表(biao)系數大(da)小,檢驗(yan)重複性(xing)、線性度(du)是否達(da)到要求(qiu),誤差是(shi)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(ru)下兩點(dian)技術要(yao)求:
(1)流量(liang)标準裝(zhuang)置的誤(wu)差應不(bu)超過被(bei)檢傳感(gan)器基本(ben)誤㊙️差限(xian)⛷️的♍1/2;
(2)裝置(zhi)的容量(liang)足夠大(da),至少保(bao)證一次(ci)檢定中(zhong)脈沖計(ji)數☁️器相(xiang)🔱對誤差(cha)絕對值(zhi)不超過(guo)被檢傳(chuan)感器重(zhong)複性的(de)1/5.
1.實驗裝(zhuang)置結構(gou)及原理(li)
　　如圖1所(suo)示,高位(wei)水塔起(qi)穩定水(shui)頭作用(yong),使整個(ge)實驗過(guo)程中流(liu)量穩定(ding)。标準表(biao)和被檢(jian)表串聯(lian)在實驗(yan)管路中(zhong),根據流(liu)體流動(dong)連續性(xing)原理,在(zai)定常流(liu)動下,流(liu)過的流(liu)量是相(xiang)等的,用(yong)标準砝(fa)碼調校(xiao)😄電子稱(cheng)至三千(qian)分之一(yi)精度,用(yong)稱重法(fa)檢定标(biao)準表,然(ran)後,再用(yong)标🔴準表(biao)檢定被(bei)校表,用(yong)稱重法(fa)檢定儀(yi)表🍓朔源(yuan)信号,但(dan)🏃🏻工作效(xiao)率低,故(gu)🧡平時實(shi)驗一般(ban)用标準(zhun)表進行(hang),并定期(qi)對标準(zhun)表進行(hang)檢定。計(ji)算機完(wan)成🌈整個(ge)系統的(de)數據㊙️采(cai)集系統(tong)控制數(shu)據處理(li)和分析(xi)。
 
2檢定項(xiang)目和檢(jian)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(bei)檢台位(wei)上,在流(liu)量70%~100%之間(jian)至少運(yun)行5min.後,方(fang)可進行(hang)檢定。
 
α一(yi)傳感器(qi)的範圍(wei)度;
qmax一傳(chuan)感器的(de)流量上(shang)限值;
qmin一(yi)傳感器(qi)的流量(liang)下限值(zhi)。
當α≤5時,檢(jian)定點應(ying)包括qmax;和(he)qmin在内的(de)至少5個(ge)檢定點(dian)且均勻(yun)分布。
當(dang)5<α≤10時,檢定(ding)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(ding)點外,如(ru)果Q07qmax和0.10qmax在(zai)流量範(fan)圍内,也(ye)應增爲(wei)檢定點(dian)。
(3)每個檢(jian)定點至(zhi)少檢定(ding)三次;每(mei)次檢定(ding)過程中(zhong),檢定流(liu)量與兩(liang)條規定(ding)的該檢(jian)定點流(liu)量相比(bi),其變化(hua)不應超(chao)過±4%;每次(ci)檢定中(zhong),除讀取(qu)并記錄(lu)傳感器(qi)脈沖數(shu)和标準(zhun)器的示(shi)值外，還(hai)應根據(ju)需要,測(ce)量并記(ji)錄流體(ti)溫度表(biao)壓力大(da)氣壓力(li)和檢定(ding)時間等(deng)。
(4)計算檢(jian)定時測(ce)得的标(biao)準器測(ce)得的實(shi)際體積(ji):
①質量法(fa):
 
Vij一第i檢(jian)定點第(di)j次檢定(ding)時标準(zhun)器處的(de)液體實(shi)際體🈲積(ji)☀️(m3);
M一第i檢(jian)定點第(di)j次檢定(ding)時秤指(zhi)示的液(ye)體質量(liang)(kg);
ρ一第i檢(jian)定點第(di)j次檢定(ding)時測得(de)标準器(qi)處的液(ye)體密度(du);
Cf一浮力(li)修正系(xi)數
②标準(zhun)流量計(ji)法:
 
Vif一第(di)i檢定點(dian)第j次檢(jian)定時标(biao)準器處(chu)的液體(ti).實際體(ti)積(m3);
Vi一第(di)i檢定點(dian)第j次檢(jian)定時标(biao)準器讀(du)出體積(ji);
C一第i檢(jian)定點第(di)j次檢定(ding)時标準(zhun)流量計(ji)的修正(zheng)系數。
(5)傳(chuan)感器的(de)系數K
①計(ji)算傳感(gan)器在檢(jian)定溫度(du)和壓力(li)條件下(xia)的系數(shu)K。
②計算每(mei)個檢定(ding)點每次(ci)檢定的(de)系數K。
 
Nij一(yi)第i檢定(ding)點第j次(ci)檢定時(shi)測得傳(chuan)感器的(de)脈沖數(shu);
Kij一第i檢(jian)定點第(di)j次檢定(ding)時所得(de)的系數(shu)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(cha);
δ2一傳感(gan)器的線(xian)性度;
Δ0一(yi)裝置的(de)誤差,該(gai)誤差若(ruo)不超出(chu)被檢傳(chuan)感器基(ji)本誤差(cha)限🚩的三(san)😍分之一(yi),可忽略(lue)不計
⑦傳(chuan)感器的(de)重複性(xing)
計算每(mei)個檢定(ding)點的重(zhong)複性:
 
3軟(ruan)件設計(ji)
(1)程序主(zhu)界面
　　程(cheng)序主界(jie)面包含(han)四個下(xia)拉菜單(dan),點擊即(ji)可進入(ru)相應的(de)實驗界(jie)面,各實(shi)驗界面(mian)運行時(shi),作爲子(zi)窗體均(jun)包含在(zai)主窗體(ti)中。主界(jie)面如圖(tu)2所示。
(2)參(can)數設置(zhi)窗體
①儀(yi)表編号(hao):每塊表(biao)的儀表(biao)編号應(ying)該是唯(wei)一的,在(zai)數據庫(ku)中作🥵爲(wei)彼此區(qu)分的關(guan)鍵字存(cun)在，數據(ju)查詢窗(chuang)體中輸(shu)入🏃🏻‍♂️所需(xu)查詢💰的(de)儀☂️表編(bian)号,即可(ke)得到曾(ceng)經的曆(li)史實驗(yan)記錄。
②儀(yi)表口徑(jing):在本套(tao)小流量(liang)标準裝(zhuang)置中,可(ke)以檢定(ding)的标準(zhun)渦輪口(kou)徑有4mm、6mm.10mm三(san)種,通過(guo)下拉列(lie)表框(CamboBox)來(lai)實現。如(ru)圖3所👌示(shi)。
 
③最大最(zui)小流量(liang):通過它(ta)來規定(ding)渦輪的(de)流量範(fan)圍,在檢(jian)定過程(cheng)中🔞通過(guo)流量範(fan)圍來确(que)定被檢(jian)流量點(dian)
④被檢流(liu)量點數(shu):一般選(xuan)5點,流量(liang)範圍量(liang)程比大(da)于10的則(ze)🌈選7點。
⑤每(mei)點檢測(ce)次數:每(mei)點一般(ban)檢定3次(ci)
⑥标準裝(zhuang)置精度(du):按照微(wei)小誤差(cha)原理，當(dang)标準裝(zhuang)置精度(du)✔️δ和被🌈檢(jian)表精度(du)δ1有:标準(zhun)裝置誤(wu)差可忽(hu)略不計(ji),否則不(bu)可進行(hang)檢定。
⑦“确(que)定按鈕(niu):按下它(ta)進入流(liu)量點選(xuan)擇界面(mian)。
⑧"退出”按(an)鈕:按下(xia)它退出(chu)當前界(jie)面,回到(dao)主界面(mian)
(3)流量點(dian)選擇窗(chuang)體
　　前面(mian)提到流(liu)量點有(you)可能是(shi)5點,也有(you)可能是(shi)7點。所以(yi)幹脆采(cai)用列表(biao)框列出(chu)所有7點(dian),根據實(shi)際流量(liang)範圍需(xu)要❓來進(jin)行選擇(ze)。單擊取(qu)消按鈕(niu)返回上(shang)一頁,單(dan)擊确定(ding)按鈕進(jin)入檢定(ding)界面。
(4)檢(jian)定界面(mian)
　　此窗體(ti)主要作(zuo)用及實(shi)現方法(fa)有:
①調節(jie)調節閥(fa)到所需(xu)流量點(dian)。軟件調(diao)用動态(tai)鏈.接庫(ku)🌐中💋tineGetTime函數(shu)定時一(yi)秒鍾,采(cai)入其間(jian)标準表(biao)脈沖數(shu),計算🧑🏾‍🤝‍🧑🏼标(biao)準表在(zai)💛一秒内(nei)的累積(ji)♊流量作(zuo)爲裝置(zhi)的瞬時(shi)流🎯量。
②待(dai)流量穩(wen)定後,計(ji)算被校(xiao)表的流(liu)量。軟件(jian)同樣是(shi)采用軟(ruan)件調👄用(yong)動态鏈(lian)接庫中(zhong)timeGetTime函數定(ding)時,采入(ru)其間被(bei)校表脈(mo)沖數,計(ji)算被校(xiao)表🤩此間(jian)的累積(ji)流量。定(ding)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(mei)次檢定(ding)結束用(yong)彈出消(xiao)息框💃顯(xian)示标準(zhun)表脈沖(chong)數,被校(xiao)表脈沖(chong)數♍及儀(yi)表系數(shu)。
③做完所(suo)有流量(liang)點的測(ce)量後,計(ji)算被校(xiao)表的儀(yi).表系數(shu)線性🎯度(du)及重複(fu)性。其計(ji)算方法(fa)在“檢定(ding)項目和(he)檢定方(fang)👄法沖有(you)詳✍️細介(jie)紹。
④将實(shi)驗數據(ju)存入數(shu)據庫,留(liu)待以後(hou)查詢和(he)打印所(suo)需。此步(bu)驟通過(guo)調用模(mo)塊中标(biao)準表法(fa)标定數(shu)據寫入(ru)子程序(xu)來完成(cheng)。
5結束語(yu)
　　本套流(liu)量标準(zhun)裝置計(ji)算機控(kong)制系統(tong),除以上(shang)渦輪流(liu)量傳感(gan)器标定(ding)實驗外(wai)，還可開(kai)發出多(duo)種流量(liang)傳感器(qi)檢定實(shi)驗🔴,使同(tong)學們在(zai)檢測技(ji)術領域(yu)接觸更(geng)新的知(zhi)識。随着(zhe)教學改(gai)♈革的不(bu)斷發展(zhan),我們将(jiang)繼續努(nu)力,更新(xin)更多的(de)實驗。

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