摘要(yao):該實驗基(ji)于流量标(biāo)準裝置計(jì)算機控制(zhi)系統，開發(fā)渦輪流量(liàng)傳感器 的(de)檢定實驗(yàn)。學生運用(yong)所學流體(tǐ)力學、檢測(cè)技術、誤差(chà)理論、數據(ju)處理等多(duō)方面知識(shí)，實現對渦(wō)輪流量傳(chuan)感器性能(néng)測試、檢定(dìng)和誤差分(fen)析。
　　渦輪流(liú)量傳感器(qì)是一種速(su)度式流量(liàng)儀表,它利(li)用置于⛱️流(liu)體☀️中的葉(ye)輪旋轉角(jiǎo)速度與流(liu)體流速成(chéng)比例的關(guān)系🌈,測量葉(yè)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(yi)表⁉️中比較(jiao)成熟的儀(yí)表。傳感器(qì)輸出的脈(mò)沖信号可(ke)以單獨與(yu)計算機連(lian)接㊙️,由計算(suàn)機代替流(liu)量顯示儀(yi)表，實現密(mì)度溫度或(huo)壓力補償(chang)以及瞬時(shi)流量和累(lèi)計🥰流量計(jì)算。本研究(jiū)開發的渦(wo)輪流量傳(chuán)感器的測(ce)試和檢定(ding)實驗就是(shi)在流量标(biao)準裝置計(jì)算機控制(zhi)系統中實(shi)🈲現🐉的,從而(ér)确定其儀(yí)表系數大(dà)小,檢驗重(zhòng)複性、線性(xing)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(tong)設計來講(jiǎng),渦輪流量(liang)計的檢定(dìng)應注意如(rú)下兩點技(ji)術要求:
(1)流(liu)量标準裝(zhuāng)置的誤差(cha)應不超過(guo)被檢傳感(gan)器基本誤(wù)差限的🏃🏻1/2;
(2)裝(zhuāng)置的容量(liàng)足夠大,至(zhi)少保證一(yi)次檢定中(zhong)脈沖計數(shu)✌️器🏃‍♀️相對誤(wu)差絕對值(zhi)不超過被(bèi)檢傳感器(qì)重複性的(de)1/5.
1.實驗裝置(zhi)結構及原(yuan)理
　　如圖1所(suǒ)示,高位水(shuǐ)塔起穩定(dìng)水頭作用(yòng),使整個實(shí)驗過程🏃中(zhōng)流量穩定(dìng)。标準表和(hé)被檢表串(chuan)聯在實驗(yan)管路中,根(gēn)據流體流(liu)動連續性(xìng)原理,在定(dìng)常流動下(xia),流過的流(liú)量是相等(deng)的,用🔴标準(zhun)砝♻️碼調校(xiào)💯電子稱至(zhi)三千分之(zhi)一📱精度,用(yòng)稱重法檢(jiǎn)定标準表(biǎo),然後,再用(yong)标準表檢(jiǎn)定被校表(biǎo),用稱重法(fǎ)檢定儀表(biao)朔源信号(hào),但工作效(xiao)率低,故平(ping)時實驗一(yi)般✊用标準(zhun)表進行,并(bing)定期對标(biao)準表進行(hang)檢定。計算(suàn)機完成整(zheng)個系統的(de)數🐪據采集(ji)系統控制(zhì)數據處理(lǐ)和分析。
 
2檢(jiǎn)定項目和(he)檢定方法(fǎ)
(1)将傳感器(qì)安裝在滿(man)足其上下(xia)遊直管段(duàn)的被檢台(tái)位上,在流(liu)量70%~100%之間至(zhì)少運行5min.後(hou),方可進行(háng)檢定。
 
α一傳(chuan)感器的範(fan)圍度;
qmax一傳(chuán)感器的流(liu)量上限值(zhí);
qmin一傳感器(qi)的流量下(xià)限值。
當α≤5時(shí),檢定點應(ying)包括qmax;和qmin在(zai)内的至少(shǎo)5個檢定點(dian)且均勻分(fen)🌈布。
當5<α≤10時,檢(jiǎn)定點應包(bāo)括qmin,0.25qmax,0.40qmax，0.70qmax和qmax。
當α>10時(shí),除上述檢(jiǎn)定點外,如(rú)果Q07qmax和0.10qmax在流(liú)量範圍内(nei),也應增爲(wèi)檢定點。
(3)每(mei)個檢定點(dian)至少檢定(dìng)三次;每次(ci)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(qí)變化不應(ying)超過±4%;每次(ci)檢㊙️定中,除(chú)讀取并記(jì)錄傳感器(qi)脈沖數和(hé)标準器的(de)示值外，還(hai)應根據需(xu)要,測量并(bing)記錄流體(ti)溫度表壓(ya)力大氣壓(ya)力和檢定(ding)時間等❤️。
(4)計(ji)算檢定時(shi)測得的标(biao)準器測得(dé)的實際體(tǐ)積:
①質量法(fa):
 
Vij一第i檢定(ding)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(jiǎn)定點第j次(cì)檢定時秤(cheng)指示的液(yè)體質量(kg);
ρ一(yi)第i檢定點(dian)第j次檢定(dìng)時測得标(biao)準器處的(de)液體密度(du);
Cf一浮力修(xiū)正系數
②标(biao)準流量計(ji)法:
 
Vif一第i檢(jian)定點第j次(cì)檢定時标(biao)準器處的(de)液體.實際(jì)體積(m3);
Vi一第(di)i檢定點第(dì)j次檢定時(shi)标準器讀(dú)出體積;
C一(yī)第i檢定點(dian)第j次檢定(ding)時标準流(liu)量計的修(xiu)正系數。
(5)傳(chuan)感器的系(xì)數K
①計算傳(chuan)感器在檢(jiǎn)定溫度和(hé)壓力條件(jian)下的系數(shù)K。
②計算每個(ge)檢定點每(měi)次檢定的(de)系數K。
 
Nij一第(dì)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(jiǎn)定點第j次(ci)檢定時所(suo)得的系數(shù)K(m³)-1;
③計算每個(ge)檢定點的(de)系數K
 
式中(zhong):δ一傳感器(qi)的基本誤(wu)差;
δ2一傳感(gan)器的線性(xing)度;
Δ0一裝置(zhì)的誤差,該(gai)誤差若不(bu)超出被檢(jian)傳感器基(jī)本📱誤差限(xian)的三💃🏻分之(zhī)一,可忽略(lue)不計
⑦傳感(gan)器的重複(fu)性
計算每(měi)個檢定點(diǎn)的重複性(xìng):
 
3軟件設計(jì)
(1)程序主界(jiè)面
　　程序主(zhu)界面包含(han)四個下拉(la)菜單,點擊(jī)即可進入(rù)相應的實(shí)驗界面,各(ge)實驗界面(miàn)運行時,作(zuo)爲子窗體(ti)均包含在(zài)主窗體中(zhong)。主界面如(ru)圖2所示。
(2)參(can)數設置窗(chuang)體
①儀表編(biān)号:每塊表(biao)的儀表編(biān)号應該是(shì)唯一的,在(zài)數🏃‍♂️據庫中(zhōng)作爲彼此(cǐ)區分的關(guān)鍵字存在(zài)，數據查詢(xun)窗體中🆚輸(shū)入所需查(cha)詢的儀表(biǎo)編号,即可(ke)得到曾經(jing)的🌈曆史實(shí)驗記錄。
②儀(yí)表口徑:在(zai)本套小流(liu)量标準裝(zhuang)置中,可以(yi)檢定的标(biao)準渦輪口(kou)徑有4mm、6mm.10mm三種(zhǒng),通過下拉(la)列表框(CamboBox)來(lái)實現。如圖(tu)3所示。
 
③最大(da)最小流量(liàng):通過它來(lái)規定渦輪(lún)的流量範(fàn)圍,在檢定(ding)過🎯程中☂️通(tōng)過流量範(fàn)圍來确定(ding)被檢流量(liàng)點
④被檢流(liú)量點數:一(yī)般選5點,流(liú)量範圍量(liàng)程比大于(yú)10的則選7點(diǎn)。
⑤每點檢測(cè)次數:每點(dian)一般檢定(dìng)3次
⑥标準裝(zhuāng)置精度:按(an)照微小誤(wu)差原理，當(dāng)标準裝置(zhi)精度δ和被(bèi)檢表精度(du)δ1有:标準裝(zhuang)置誤差可(ke)忽略不計(jì),否則不可(kě)進行檢定(dìng)。
⑦“确定按鈕(niu):按下它進(jìn)入流量點(dian)選擇界面(mian)。
⑧"退出”按鈕(niu):按下它退(tui)出當前界(jie)面,回到主(zhu)界面
(3)流量(liàng)點選擇窗(chuāng)體
　　前面提(tí)到流量點(diǎn)有可能是(shì)5點,也有可(ke)能是7點。所(suo)以幹脆✏️采(cǎi)用列表框(kuang)列出所有(yǒu)7點,根據實(shí)際流量範(fan)圍🐕需要來(lái)進行選擇(zé)。單🆚擊取❤️消(xiāo)按鈕返回(hui)上一頁,單(dan)擊💞确定按(an)鈕進入檢(jian)定界面。
(4)檢(jian)定界面
　　此(ci)窗體主要(yao)作用及實(shi)現方法有(you):
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(dìng)時一秒鍾(zhōng),采入其間(jian)标準表脈(mò)沖數,計算(suàn)标準表在(zài)一秒内的(de)累積流量(liang)作爲裝置(zhì)的瞬時流(liu)㊙️量。
②待流量(liàng)穩定後,計(ji)算被校表(biao)的流量。軟(ruǎn)件同樣是(shi)采用軟⭕件(jian)調用動态(tai)鏈接庫中(zhong)timeGetTime函數定時(shí),采入其間(jian)被校表☀️脈(mo)沖數,計算(suan)被校表此(ci)間的累積(ji)流量。定時(shi)時間爲裝(zhuāng)💯置的最小(xiǎo)測量時間(jian)。檢🔴定過程(chéng)🔆中用進度(du)條顯示進(jìn)度。每次檢(jian)定㊙️結束用(yong)彈出消息(xi)框顯示标(biao)準表脈沖(chòng)數,被校表(biao)脈沖數及(jí)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(dù)及重複性(xìng)。其計算方(fang)法在“檢定(dìng)項目和檢(jian)定方⭐法沖(chòng)有詳細介(jie)💜紹。
④将實驗(yan)數據存入(ru)數據庫,留(liu)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(chéng)序✉️來完成(chéng)。
5結束語
　　本(běn)套流量标(biao)準裝置計(ji)算機控制(zhi)系統,除以(yi)上渦輪🈲流(liu)量傳感器(qi)标定實驗(yan)外，還可開(kai)發出多種(zhong)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(sui)着教學改(gai)革的不斷(duàn)發展,我們(men)将繼續努(nǔ)力,更新更(gèng)多的實驗(yan)。

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