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    技術文章  

    金屬管浮子流量計檢定實驗研究


    發布日期:2022-04-26 點擊:145次
      金屬管浮子流量計又稱轉子流量傳感器。本實驗室用到的被檢定浮子流量計是金屬管浮子流量計,而金屬管浮子流量計的檢定實驗是流量檢測技術實驗的重點,也是本控制系統設計的重點。 
      金屬管浮子流量計引入計算機技術取代凸輪機械結構進行流量計算,將流量信號通過傳感器、轉換器由數字液晶顯示出來,并通過鍵盤置人密度、溫度、壓力等工況參數,具有智能化、高精度、使用方便、工作可靠等特點。 
      流量傳感器是將非電量的流量信號轉化為電量信號的感應裝置,金屬管轉子流量計輸出的則是電壓信號。由于其流量-電壓特性有較強的非線性,常用最小二乘法對其進行三次曲線擬合。 
    1.實驗原理 
      金屬管浮子流量計管體由錐管和浮子組成,當流體自下而上流人錐管時,被浮子節流,當流體作用在浮子的動壓力、浮子在流體中的浮力、浮子的重力達到平衡時,浮子就平穩地浮在錐管內某-位置上。浮子在錐管中的位置與流體流經錐管流量的大小一對應。其浮子位置高度是由角位移傳感器檢測并轉換成電壓信號。因此,某一個流量點Q對應一個電壓值,實驗要求在各流量點下正反行程各進行3次實驗,將其平均值作為輸出電壓V。用實驗數據擬合出Q~Vo的關系式,再次進流量檢定實驗,以驗證擬合公式的擬合精度。 
    2.
    金屬管浮子流量計性能測試 
      在浮子流量計的流量范圍內選擇6~7個流量點(最好是均勻分布的,且由標準渦輪流量計讀取),調節閥廣]達到所要求的流量值點Q(瞬時流量m'/h),測出與流量點Q對應的浮子輸出電壓V(從浮子的液晶顯示上讀得)。 
    從小流量向大流量測量稱正行程,反之稱反行程。正反行程各3次,當測量數據全部測量完成時,計算機自動將各流量點的電壓平均值V計算出來。 
    3.擬合曲線Q~V0 
      根據圖3檢定測試的數據,在圖3窗口按[報臺計算機自動完成用最小二乘法擬合3次曲線91(實質為:若擬合n次曲線,則n+1個待定系數,需解n+1元一次線性方程組,此程序用高斯消去法求解),求得浮子電壓一流量特性曲線如圖4,并得出擬合公式。 
     
    4.金屬管浮子流量計的檢定 
      再次選定5~6個流量點進行測試,將這些點的浮子流量計的輸出電壓代人擬合公式,計算出通過浮子的流量。
    金屬管浮子流量計的檢定計算結果如圖5所示。在圖5中,渦輪流量是指標準表流量,擬合曲線流量指將浮子電壓帶人3次擬合曲線公式后計算得到的浮子流量計的流量。 
      將浮子流量計的流量Q與標準表測得的流量Qo帶人計算滿度誤差[10公式(2),進而求得對應的滿度誤差E,并找出最大滿度誤差Emax。 
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