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技术文章  

金属管浮子流量计检定实验研究


发布日期:2022-04-26 点击:213次
  金属管浮子流量计又称转子流量传感器。本实验室用到的被检定浮子流量计是金属管浮子流量计,而金属管浮子流量计的检定实验是流量检测技术实验的重点,也是本控制系统设计的重点。 
  金属管浮子流量计引入计算机技术取代凸轮机械结构进行流量计算,将流量信号通过传感器、转换器由数字液晶显示出来,并通过键盘置人密度、温度、压力等工况参数,具有智能化、高精度、使用方便、工作可靠等特点。 
  流量传感器是将非电量的流量信号转化为电量信号的感应装置,金属管转子流量计输出的则是电压信号。由于其流量-电压特性有较强的非线性,常用最小二乘法对其进行三次曲线拟合。 
1.实验原理 
  金属管浮子流量计管体由锥管和浮子组成,当流体自下而上流人锥管时,被浮子节流,当流体作用在浮子的动压力、浮子在流体中的浮力、浮子的重力达到平衡时,浮子就平稳地浮在锥管内某-位置上。浮子在锥管中的位置与流体流经锥管流量的大小一对应。其浮子位置高度是由角位移传感器检测并转换成电压信号。因此,某一个流量点Q对应一个电压值,实验要求在各流量点下正反行程各进行3次实验,将其平均值作为输出电压V。用实验数据拟合出Q~Vo的关系式,再次进流量检定实验,以验证拟合公式的拟合精度。 
2.
金属管浮子流量计性能测试 
  在浮子流量计的流量范围内选择6~7个流量点(最好是均匀分布的,且由标准涡轮流量计读取),调节阀广]达到所要求的流量值点Q(瞬时流量m'/h),测出与流量点Q对应的浮子输出电压V(从浮子的液晶显示上读得)。 
从小流量向大流量测量称正行程,反之称反行程。正反行程各3次,当测量数据全部测量完成时,计算机自动将各流量点的电压平均值V计算出来。 
3.拟合曲线Q~V0 
  根据图3检定测试的数据,在图3窗口按[报台计算机自动完成用最小二乘法拟合3次曲线91(实质为:若拟合n次曲线,则n+1个待定系数,需解n+1元一次线性方程组,此程序用高斯消去法求解),求得浮子电压一流量特性曲线如图4,并得出拟合公式。 
 
4.金属管浮子流量计的检定 
  再次选定5~6个流量点进行测试,将这些点的浮子流量计的输出电压代人拟合公式,计算出通过浮子的流量。
金属管浮子流量计的检定计算结果如图5所示。在图5中,涡轮流量是指标准表流量,拟合曲线流量指将浮子电压带人3次拟合曲线公式后计算得到的浮子流量计的流量。 
  将浮子流量计的流量Q与标准表测得的流量Qo带人计算满度误差[10公式(2),进而求得对应的满度误差E,并找出最大满度误差Emax。 
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