1 流量儀表的校驗(yàn)方法

    流量儀表的校驗(yàn)一般有直接測量法和間接測量法兩種方式。

    直接測量法也稱為實(shí)流校驗(yàn)法，是以實(shí)際流體流過被校驗(yàn)儀表，再用別的標(biāo)準(zhǔn)裝置測出流過被校儀表的實(shí)際流量，與被校儀表的流量值作比較，或?qū)⒋龢?biāo)定的儀表進(jìn)行分度。間接測量法是以測量流量儀表傳感器的結(jié)構(gòu)尺寸或其它與計(jì)算流量有關(guān)的量，并按規(guī)定方法使用，間接地校驗(yàn)其流量值，獲得相應(yīng)的精確度。間接法校驗(yàn)獲得的流量值沒有直接法準(zhǔn)確，但它避免了必須要使用流量標(biāo)準(zhǔn)裝置特別對(duì)大型流量裝置帶來的困難，所以已經(jīng)有一些流量儀表采用了間接校驗(yàn)法。

    綜上所述，流量儀表的校驗(yàn)有多種方法，但實(shí)流校驗(yàn)法始終是最基本也是最重要的校驗(yàn)方法，某些儀表之所以可用間接校驗(yàn)法校驗(yàn)，也是在用實(shí)流校驗(yàn)法積累了豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上才得以實(shí)現(xiàn)的。

    2 流量計(jì)校驗(yàn)檢定系統(tǒng)

    2.1 系統(tǒng)中控制部分

    流量計(jì)校驗(yàn)檢定系統(tǒng)的顯示操作和控制部分采用工控機(jī)全程控制方式，自動(dòng)完成信號(hào)的采集、轉(zhuǎn)換、運(yùn)算處理、控制輸出顯示、打印等功能;提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，使全標(biāo)定過程限度的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。控制系統(tǒng)大致分為以下四個(gè)部分：

    工控機(jī)控制管理部分。工控機(jī)主要完成人－機(jī)界面交互操作，顯示所需的各種參數(shù)，處理由各類傳感器、高精度電子秤、各類閥的上傳數(shù)據(jù)，按照不同的方式進(jìn)行各種運(yùn)算，控制泵、各類閥、變頻器的動(dòng)作和輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，顯示和打印各類報(bào)表等;輸入輸出邏輯控制部分。主要輔助控制完成各種邏輯控制，通訊與邏輯控制的仲裁工作，完成檢定流程的切換，工控機(jī)與前端各類傳感器、高精度電子秤、各類閥之間的通訊協(xié)調(diào)等工作;數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理部分。將現(xiàn)場各種儀表信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)或模擬轉(zhuǎn)換，并且實(shí)現(xiàn)同步啟動(dòng)功能;通訊及外圍接口部分。實(shí)現(xiàn)高精度電子秤現(xiàn)場數(shù)據(jù)信號(hào)上傳通訊控制及各種功率器件的控制、電源的供給等功能。

    2.2 系統(tǒng)的抗干擾措施

    檢測系統(tǒng)內(nèi)部干擾主要有：輸入噪聲，非線性失真以及帶寬限制等。采樣保持器可能帶來的非線性失真、帶寬限制和孔徑抖動(dòng)誤差。ADC 實(shí)際數(shù)字轉(zhuǎn)換器引起量化、噪聲、積分線性誤差和微分線性誤差，數(shù)據(jù)在系統(tǒng)各部分間傳送過程可能引入的噪聲干擾以及由電路布局和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的原因耦合的噪聲干擾等。為減少干擾，系統(tǒng)采取硬件方面的措施：在硬件方面主要從器件選擇、電路布局、體系結(jié)構(gòu)和抗干擾措施等方面進(jìn)行改進(jìn)。在自動(dòng)控制與數(shù)據(jù)采集通道干擾的主要因素之一是導(dǎo)線間的相互耦合感應(yīng)產(chǎn)生的干擾。為此系統(tǒng)采用雙絞線屏蔽線對(duì)。另一種主要干擾是尖峰干擾。具體采用在交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻，在交流電源輸入端上加隔離變壓器。

    3 流量計(jì)校驗(yàn)檢定系統(tǒng)的應(yīng)用過程

    對(duì)于設(shè)計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)校驗(yàn)檢定系統(tǒng)，根據(jù)質(zhì)量流量計(jì)檢驗(yàn)規(guī)程，制定了以下流程。校驗(yàn)裝置操作總流程：

    首先啟動(dòng)總電源，進(jìn)入校驗(yàn)系統(tǒng)界面，手工輸入校驗(yàn)人、合同號(hào)和初始經(jīng)驗(yàn)GK（GK值為儀表系數(shù)，每一臺(tái)都不一樣，校驗(yàn)系統(tǒng)通過之后的多點(diǎn)檢測并與標(biāo)準(zhǔn)容器比較，求得誤差百分比，從而得到最終GK）所以在此只需要輸入初始經(jīng)驗(yàn)GK 作為最初比較值;選定型號(hào)和規(guī)格后，系統(tǒng)將進(jìn)入校驗(yàn)參數(shù)表數(shù)據(jù)輸入流程，調(diào)用后臺(tái)數(shù)據(jù)庫;將前次校驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果清零，按“充水”鍵，進(jìn)入充水流程，管道充水完畢后，再按“充水”鍵，關(guān)閉泵和閥門;按“零點(diǎn)校驗(yàn)”鍵，進(jìn)入零點(diǎn)校驗(yàn)流程，在靜止?fàn)顟B(tài)下完成零點(diǎn)的檢測后，再按“零點(diǎn)校驗(yàn)”鍵，停止對(duì)儀表的讀數(shù);按“初校”鍵，進(jìn)入初校流程（初校是選取3個(gè)檢測點(diǎn)對(duì)儀表進(jìn)行初步的檢測，通過儀表值和標(biāo)準(zhǔn)容器讀數(shù)的比對(duì)，調(diào)整GK 值），得到最終GK 后，再按“初校”鍵，清除所有校驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果;按“校驗(yàn)”鍵，進(jìn)入校驗(yàn)流程，分別對(duì)5 個(gè)檢測點(diǎn)順序校驗(yàn)3 遍，并得出校驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果，再按“校驗(yàn)”鍵，清除所有讀數(shù)，并對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行保存;按“排空”鍵，將管道內(nèi)的水排干凈。校驗(yàn)完成。

    校驗(yàn)裝置操作分流程：

    分為校驗(yàn)參數(shù)表數(shù)據(jù)輸入流程、充水流程、水箱充水流程、檢查秤排水閥是否打開流程、電磁流量計(jì)對(duì)變頻泵的反饋流程等。

    3.1 校驗(yàn)參數(shù)表數(shù)據(jù)輸入流程

    對(duì)于校驗(yàn)參數(shù)表，后臺(tái)有固定的Excel 數(shù)據(jù)表，系統(tǒng)只要根據(jù)所選擇的型號(hào)和規(guī)格，導(dǎo)入相應(yīng)的數(shù)據(jù)即可。由于Excel數(shù)據(jù)表中為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括有監(jiān)測點(diǎn)的選擇所對(duì)應(yīng)的流量、檢測的時(shí)間、變頻泵的PID參數(shù)以及閥門的開度，隨著數(shù)據(jù)的積累，可以進(jìn)行修改，所以導(dǎo)入后校驗(yàn)參數(shù)表應(yīng)該允許手動(dòng)修改。

    3.2 充水流程

    根據(jù)校驗(yàn)規(guī)程，要先將整個(gè)管道充滿水，由于前一個(gè)校驗(yàn)流程至變頻泵，啟動(dòng)泵，30s后順序開啟秤排水閥、表后閥門和表前閥門;由于在系統(tǒng)的不同狀態(tài)下，閥門的開關(guān)要求不同，出于安全考慮，增加了閥門的檢查流程;充水5min 后關(guān)閉泵，如果充水量不夠，可多次進(jìn)行充水。

    3.3 水箱充水流程

    由于校驗(yàn)過程長，要抽取大量的水，同時(shí)受空間限制，水箱的體積不可能做的很大，所以水箱的水位必須實(shí)時(shí)監(jiān)控。選擇在水箱的上方放置液位計(jì)，預(yù)先設(shè)置水箱液位的限制高度。啟動(dòng)電源后，系統(tǒng)每隔一段時(shí)間啟動(dòng)程序檢查液位，如液位偏低將立即啟動(dòng)抽水閥。反之將其關(guān)閉。

    3.4 檢查秤排水閥是否打開流程

    秤排水閥的位置相當(dāng)重要。當(dāng)開始向管道充水時(shí)，需要秤排水閥開啟，如果其未立即開啟，電子秤的容器將積水，會(huì)造成很大的危險(xiǎn)性。當(dāng)做零點(diǎn)校驗(yàn)需要秤排水閥關(guān)閉，如果其未立即關(guān)閉，管道將排空，造成空管現(xiàn)象，儀表顯示數(shù)值將亂跳，影響正常讀數(shù)。當(dāng)進(jìn)行初校和正式校驗(yàn)時(shí)，需要秤排水閥根據(jù)控制開啟和關(guān)閉，如果其未能立即做出反應(yīng)，將影響校驗(yàn)數(shù)值的準(zhǔn)確性。所以每次要檢查秤排水閥狀態(tài)，并彈出信息框，以提示操作者當(dāng)前狀態(tài)。

    3.5 電磁流量計(jì)對(duì)變頻泵的反饋流程

    整個(gè)流程為閉環(huán)全自動(dòng)控制回路，通過PID 控制器及變頻調(diào)速裝置，控制水泵恒流供水。出水量與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正變關(guān)系，用水多時(shí)轉(zhuǎn)速提高，用水少時(shí)轉(zhuǎn)速降低。既保證恒流用水，又節(jié)電。

    變頻器內(nèi)部控制，主要是指變頻器內(nèi)部PID 功能模塊，相對(duì)于原來的硬件PID 板控制，省去了硬件維護(hù)需要，節(jié)省了成本。主控環(huán)節(jié)的流量設(shè)定信號(hào)與系統(tǒng)流量信號(hào)反饋形成閉環(huán)以維持管網(wǎng)恒定壓力。PID的特性可由參數(shù)選擇。由于變頻泵的PID參數(shù)為經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，所以在管道充水時(shí)要根據(jù)設(shè)定的流量和瞬時(shí)流量比較，再由參數(shù)自校正機(jī)構(gòu)確定出新的PID參數(shù)值，系統(tǒng)按修正后的參數(shù)進(jìn)行PID控制。其中電磁流量計(jì)用于瞬時(shí)流量的數(shù)據(jù)采集，并與變頻器進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋。