【一种燃气流量体积修正仪自动校准装置探究3100字（论文）】

一种燃气流量体积修正仪自动校准装置研究目录TOC\o"1-2"\h\u25896一种燃气流量体积修正仪自动校准装置研究 1106481、装置的构成 1248502、装置的检测过程 3282753、装置的主要优势 392974、具体校准方法 3154625、装置检测实例 43089（1）、所有压力点实现自动设定加压，方便快捷。 5180476、结束语 51876参考文献 5[摘要]文中介绍了一种燃气流量体积修正仪自动校准装置，该装置可实现压力的自动快速调节；采用三台恒温油槽，使三个标准温度点固定不变，降低了标准温度升温降温的等待时间；装置可对压力、温度和流量检测数据实现自动采集和计算，降低了人为影响。[关键字]体积修正仪；自动调压；自动采集；检测装置。燃气流量体积修正仪是燃气流量计量的重要组成部分，它可将流量计基表测出的工况体积转换成标况体积，实现燃气标况体积的流量计量[1]。由于标况体积流量为燃气贸易结算的依据，所以燃气体积修正仪计量性能直接影响燃气流量的准确性[2]。目前，燃气流量体积修正仪的校准主要采用分部法进行，对压力传感器、温度传感器和流量模拟信号三部分分别进行校准。压力部分存在手工打压过程繁琐且无法保持压力稳定的问题；温度部分存在标准温度校验炉升温降温较慢，校准效率较低的问题；校准数据大多采用人工读数的方式进行，效率低且受人为因素较大。本文介绍的燃气流量体积修正仪自动校准装置(以下简称“装置”)，可实现压力自动快速调节、标准温度保持稳定、检测数据自动读取和计算，极大地提高了检定效率，降低了人为因素的影响。1、装置的构成装置结构如图1，标准器由三部分构成，其中压力标准器与其他辅助设备固定在机柜内，管路采用可拆卸的形式，通过高压软管采用专业密封工装与被检表压力传感器相连接；流量标准器与温度标准器放置在检定桌面。计算机通过专用通讯线接入被检表内部接线端子，通过特定通讯协议与被检表进行通讯，实现对检定数据的自动采集。图1装置结构示意图装置主要由气源部分、标准器部分、数据采集和控制部分构成。(1)、气源部分：由高压氮气瓶、减压阀和专业连接管路构成，可为压力标准器提供40bar以内的气源压力。(2)标准器部分：由流量、压力、温度三个部分组成，流量部分采用一台过程校验仪，通过输入模拟信号来校准体积修正仪的流量通道；压力部分采用CPC4000中低压校验仪；温度部分采用三个恒温油槽搭配三个数字温度计。各部分采用的标准器信息如表1所示：表1各部分标准器信息标准器名称测量范围精度备注过程校验仪（0.01~50）kHz0.02级校准流量模拟通道中低压校验仪（0~40）bar0.02级校准压力传感器数字温度计（-50~160）℃MPE：±0.05℃校准温度传感器(3)数据采集和控制部分：装置配备特定通讯接口接入被检表内部端子，通过数据采集器对数据进行自动采集；计算机控制中低压校验仪实现压力的自动调节与稳定；检定过程中，各检定数据经数据采集器自动采集，由计算机软件自动完成计算并进行判断。2、装置的检测过程（1）、准备阶段：开启恒温油槽自动升温和降温至设定的3个温度点，并保持稳定，打开体积修正仪外盖，将数据采集使用的导线连接至体积修正仪内部相应的接线端子。（2）、压力变送器校准：根据体积修正仪最大压力值选定校准的5个压力点，并设置在计算内系统内；通过专业工装将检定管路和体积修正仪压力接口连接，打开高压氮气瓶阀门和减压阀，通过计算机控制压力校准仪完成压力点的自动调节和稳定；检测数据由计算机自动采集存储于计算机内，并按照相应的检定规程进行计算和判断。（3）、温度变送器校准：将体积修正仪的温度传感器放置于第一个恒温油槽中，稳定一段时间，完成一个温度点校准；重复以上操作，完成另两个温度点的校准；3个点的检测数据由计算机自动采集存储于计算机内，并按照相应的检定规程进行计算和判断。（4）、流量模拟信号校准：采用过程校验仪提供5个流量点的脉冲信号，检测数据由计算机自动采集存储于计算机内，并按照相应的检定规程进行计算和判断。装置的主要优势(1)、压力可自动调节：采用高压氮气瓶供压，压力调节采用计算机自动控制，可实现快速调压和维持压力稳定。(2)、校准效率高：采用三台恒温油槽，标准温度值保持恒定，极大的减少了传统温度校验炉升温降温所需的等待时间，提高了校准效率。(3)、数据自动采集和处理：装置采用RS232或RS485通讯方式对检定数据进行自动采集和处理，降低人为读数的影响。具体校准方法对体积修正仪测量准确度影响的三个部分为流量模拟信号，压力传感器和温度传感器，故可采取分部法分别针对三个部分进行校准。(1)、流量模拟信号：为体积修正仪提供(0.2~1)Hz的标准信号，分为5个检定点，分别为0.2Hz、0.4Hz、0.6Hz、0.8Hz、1Hz，分别记录各检定点标准频率信号输入时，修正仪所示的工况体积流量Qm和标准体积流量Qb及相对应的修正系数C，代入公式1中可算出流量模拟误差。EQ通过计算得到各检定点的流量模拟误差。每个点校准次数为2次，取算术平均值作为该检定点的流量示值误差。(2)、压力传感器：考虑到实际应用中天然气管道内的压力不会低于大气压，所以校准最小点选取为校准当时环境的大气压，其余选取的校准点均匀的分布在全量程范围内，一般选取为0.2Pmax、0.4Pmax、0.8Pmax、Pmax。校准中升压和降压应平稳，避免有冲击和过压现象，在各校准点上应待压力值稳定后方可读数[3]。读取该标准校准点的标准压力值P0和压力传感器测量得到的示值压力值P，代入公式2中可计算出压力传感器基本误差。EP通过计算得到各检定点的压力基本误差。每个点校准次数为2次，取算术平均值作为该检定点的压力基本示值误差。(3)、校准标准温度点选为-10℃、20℃、60℃。在校准时，先将标准器设定至标准校准温度点并等待一段时间达到指定温度点后将体积修正仪温度传感器放置于标准器中。各校准点上应待温度值稳定后方可读数[4]。读取该标准校准点的标准温度值T0和温度传感器测量得到并转化显示的示值温度值T，代入公式3中计算出温度传感器基本误差。ET通过计算得到各检定点的温度基本误差。每个点校准次数为2次，取算术平均值作为该检定点的温度基本示值误差。5、装置检测实例使用该自动检测装置检测一台体积修正仪，检测压力传感器、温度传感器和流量模拟信号，数据如下：表2压力传感器检测测量点（barabs）标准值（barabs）被检值（barabs）示值误差（barabs）允许误差（barabs）结论（P/F）设定直接读取直接采集自动计算设定自动判断11.00231.0050.003±0.05P44.00234.0070.005±0.05P66.00236.0100.008±0.05P88.00238.0110.009±0.05P109.95239.9620.010±0.05P表3温度传感器检测测量点（℃）标准值（℃）被检值（℃）示值误差（℃）允许误差（℃）结论（P/F）设定直接读取直接采集自动计算设定自动判断-10-10.00-9.940.06±0.50P2020.0020.070.07±0.50P6060.0060.040.04±0.50P表4流量模拟通道检测测量点（Hz）标准值（m3/h）被检值（m3/h）示值误差（%）允许误差（%）结论（P/F）输入直接计算直接采集自动计算设定自动判断0.269.969.90.00±0.50P0.4138.7138.70.00±0.50P0.6208.4208.50.05±0.50P0.8277.2277.30.04±0.50P1.0348.7348.80.03±0.50P由表2~表4可见：（1）、所有压力点实现自动设定加压，方便快捷。（2）、采用三个恒温油槽设定检测所需温度，减少了反复升温降温所需的时间，提高了检定效率。（3）、压力值、温度值、流量值可直接读取和采集，示值误差自动计算，结论自动判断，全程无人为干扰。6、结束语采用本文的燃气流量体积修正仪自动校准装置，可实现压力自动快速调节，避免人工打压带来的不稳定；三个标准温度点保持稳定，减少标准器升温降温的等待时间；检测数据自动读取和计算，极大地提高了检定效率，降低了人为因素的影响。