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涡街流量计流量计自动检定系统的探讨

来源:www.jsowyb.com 发布时间:2013-05-08 09:13:07

  随着国民经济的发展,特别是中部崛起战略的实施,武汉地区的各类化工、食品企业越来越多,对小口径涡街流量计的使用和校准要求也越来越高,使得小口径计量受到越来越多的重视。目前,大多流量计检定系统是在手动下完成,通过手动调节标准装置上游的闸阀来标定流量,没有可视的操作界面,工作中费时费力,特别是手动控制现场噪音极大,对操作人员的身体造成很大危害。基于C++Builder的涡街流量计自动检定装置不仅很好地解决了以上问题,而且具有硬件连接简单、编程容易、操作界面美观等优点。
  C++Builder是一个开放性的环境,这使得它与任何测量硬件之间的连接都非常简单;它是一种图形化编程语言,易用易学,它所提供的工具使它编程比使用其他语言快数倍;提供灵活的调试手段,既可以设置断点又可以设置探针,在程序运行中观察数据流的变化。
检定系统的设计原理

    1.1 质量法的工作原理

    按要求将被检流量计安装到试验管路中,启动水泵,将水池中的水抽入水塔或高位水箱,当水开始溢流后,依次开启开关阀和调节阀,使水经被检涡街流量计、换向器和旁通管路流入水池。开始检定时,操作调节阀将流量调至所需流量后,启动换向器使水由旁通管路换入称量容器,同时触发计时、计数系统开始记录被检流量计示值和测量时间,当达到预定水量时,操作换向器,使水由称量容器换入旁通管路,同时停止流量计和计时器信号记录。比较电子秤的称量值和被检流量计的输出流量值,从而确定被检流量计的计量特性。

    1.2 标准表法的工作原理

    标准表法流量标准装置的标准表部分可以由单台标准表构成,如图1所示,也可以由多台标准表并联组成。其主要工作原理:以标准涡街流量计(可以是速度式流量计、容积式流量计、临界流流量计、质量流量计和热能表等)为标准器,使流体在相同时间间隔内连续通过标准流量计和被检流量计,比较两者的输出流量值,从而确定被检流量计的计量性能。

检定系统的驱动程序及软件的设计

    2.1 驱动程序

    硬件驱动程序是应用软件对硬件的编程接口,它包含着特定硬件可以接受的操作命令,完成与硬件之间的数据传递。工控机与仪器间通讯时,要用到VISA函数。首先要用VISAOPEN函数打开仪器通讯;其次将一定的语句用VISAWRITE写入调节器。完成相应操作,计算机通过VISAREAD函数读取调节器采集到的数据。操作完成后,用VISACLOSE函数关闭与仪器间的通讯。驱动程序中包含调节器所能识别的语句,这些语句在调节器的使用手册中可以查到,语句中包含所测量的物理量单位的选择、类型、要闭合的通道、数字滤波及进行几次测量等。

    2.2 操作界面的设计

    操作者依次进行自动/手动被校点输入方式选择、自动/手动打开方式选择、容积流量计/质量流量计选择后,按“开始检测”按钮运行程序,即可选通某路检定管线,根据校验点流量打开空气阀,等待流量稳定后依次测量检定管线的压力、温度等值,计算标准流量、测量流量,将所得各数据记录在流量计检定记录表中。按“检定结果”按钮可以查看检定记录;按“打印证书”按钮打印证书;检定过程中如果压力超出范围,报警指示灯立即由绿色变为红色,警示操作人员及时采取措施。操作界面如图1。

    点击“系统参数”菜单项,即可看到四个子菜单项,其图如图2。



  首先在“检定点数”输入框中输入被检点数,“检定时间”的输入框中白色输入框的数目将根据“检定点数”输入框中输入的被检点数而自动调整。显然,“检定点数”输入框中可以被接受得数在1到8之间。接着在“检定次数”输入框中输入每点要被检测的次数,次数理应合乎规程。最后在“检定时间”的输入框中输入每点每次检测执行的时间。在下图中按照流量从小到大的顺序把标准表的分段流量系数输入,然后点击“确定”,即可完成标准表参数设置。

    调整调节阀,使流量到达目标流量后点击按钮后,系统进入检定状态,弹出输入要检定的点、次后点“开始”,检定时间到以后,这个对话框会自动弹出,如果是质量法,则返回对秤进行放水,否则继续点开始,进行下一次检定。当所有点、次检定完以后,输入证书号、下次检定时间等数据后点“保存”即可。如果发现某个流量点的数据不好,需要重新检定,则在该流量下,输入点、次的序号重新检定,检定后的新数据会将原数据覆盖。

    检定结束:

    欲强行结束检定,操作如前,可以选择“检定结束”或者点击图中所示的红色按钮。检定结果输出打印设置,打印预览,打印。数据打印:具体过程略。

    2.3 程序设计

    程序中分别设计了自动/手动测量,生成各流量点的误差、重复性及不确定度报告。标准质量流量、测量质量流量的计算,打印证书及报警等功能。

  综上所述,基于数据采集系统和调节器,用C++BUILDER图形化编程语言建立了涡街流量计自动检定系统。经过实际的使用证明:系统具有投资少、操作简便、用户界面美观等优点,可以对质量流量计、容积流量计等小口径流量计进行自动检定,具有较高的实用价值。

关键词:涡街流量计 电磁流量计 涡轮流量计

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