并聯(lián)式標(biāo)準(zhǔn)表檢測裝置一.引言

標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是使用較多的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，尤其是一些流量計(jì)的生產(chǎn)企業(yè)建立此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)裝置較多。隨著中國城市工業(yè)化速度的加快，城市環(huán)保的要求和城市天然氣、蒸汽供應(yīng)量日益增大，所使用的氣體流量計(jì)口徑越來越大。大口徑流量計(jì)的檢定及標(biāo)準(zhǔn)表的溯源存在困難便顯現(xiàn)出來。

但是如果采用并聯(lián)使用標(biāo)準(zhǔn)表的方式，只使用標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)檢定曲線上一個有限段，標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)標(biāo)定準(zhǔn)確度可以提高。同樣也可以使被檢流量計(jì)的流量范圍達(dá)到需求。采用并聯(lián)式標(biāo)準(zhǔn)表作為氣體校驗(yàn)裝置在國內(nèi)外已有廣泛的應(yīng)用，如國內(nèi)應(yīng)用廣泛的噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置就是采用并聯(lián)方式;20世紀(jì)90年代加拿大建成的北美最大的天然氣實(shí)流校驗(yàn)裝置是6臺DN400與2臺DN200的渦輪流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表來校驗(yàn)DN750以下的各種口徑流量計(jì)。

西森利用渦街流量傳感器建立并聯(lián)式標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量檢定裝置方面也積累了一些經(jīng)驗(yàn)，并聯(lián)方式在校驗(yàn)大口徑流量計(jì)上是有其優(yōu)勢的。

并聯(lián)式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是利用幾臺低流量范圍高準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)以并聯(lián)的方式來實(shí)現(xiàn)大流量的量值傳遞。本文討論了并聯(lián)式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的設(shè)計(jì)方案及注意事項(xiàng)。

考慮到長期連續(xù)使用的可靠性，控制系統(tǒng)采用的是工業(yè)PC機(jī)，采集信號選用高性能數(shù)字采集卡;模入模出接口卡;光電隔離脈沖計(jì)數(shù)定時接卡等。16路模擬量采負(fù)責(zé)采集溫度、壓力等模擬量信號，開關(guān)量板卡負(fù)責(zé)氣動閥門的開關(guān)控制信號。

系統(tǒng)采用亞控工業(yè)組態(tài)平臺進(jìn)行開發(fā)，以VC++，VB編程平臺為輔助，使運(yùn)行有良好的人機(jī)界面，操作直觀，簡便。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時主要考慮校驗(yàn)大流量流量傳感器時，并聯(lián)使用標(biāo)準(zhǔn)表校驗(yàn)大口徑傳感器的小流量時選擇一臺標(biāo)準(zhǔn)傳感器，讓該流量落在標(biāo)準(zhǔn)傳感器的中限;在校驗(yàn)大口徑大流量時則同時開啟兩種以上標(biāo)準(zhǔn)傳感器，如果各標(biāo)準(zhǔn)表流量不滿足標(biāo)準(zhǔn)傳感器的要求，則通過調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)壓來達(dá)到要求。要求根據(jù)被校表的流量來選擇最合適的標(biāo)準(zhǔn)傳感器，選擇標(biāo)準(zhǔn)傳感器的原則是:

1.使用標(biāo)準(zhǔn)傳感器的溯源流量點(diǎn);

2.使用標(biāo)準(zhǔn)傳感器的中限流量。

另該裝置仍可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的串聯(lián)定點(diǎn)標(biāo)定方式，如校驗(yàn)DN100傳感器，則將除DN100的其他標(biāo)準(zhǔn)傳感器的閥門關(guān)閉，在檢定時，使用標(biāo)準(zhǔn)的定點(diǎn)參數(shù)來校驗(yàn)被校表即可。軟件總體的設(shè)計(jì)流程如下:

圖3 軟件總體的設(shè)計(jì)流程圖

在數(shù)據(jù)處理的過程中，脈沖計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)方法和讀取方法是一個關(guān)鍵，直接影響到檢定結(jié)果的準(zhǔn)確和可靠。在這個過程處理時一般有定脈沖和定時兩種方法。下面就定時方法做簡單介紹。

方法一:開啟一個定時器，同時將計(jì)數(shù)器的內(nèi)容清零并打開計(jì)數(shù)器。當(dāng)定時器到達(dá)定時時刻時，關(guān)閉計(jì)數(shù)器;同時讀取計(jì)數(shù)器的內(nèi)容并清零計(jì)數(shù)器，進(jìn)行下一個定時周期的計(jì)數(shù)，將讀取的計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

方法二:開啟一個定時器，打開計(jì)數(shù)器的同時將計(jì)數(shù)器的內(nèi)容保存在一個數(shù)據(jù)存貯器(F1)中;在定時器到達(dá)定時時刻時，讀取計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)存貯在數(shù)據(jù)存貯器(F2)中。做如下操作:

ΔF= F2- F1;F2送F1。

ΔF為在定時時刻內(nèi)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)數(shù)值，將該數(shù)值進(jìn)行處理運(yùn)算。注意:當(dāng)F2<F1時，應(yīng)對 ΔF求補(bǔ)，以獲得真值。

兩種方法中，第一種在計(jì)數(shù)的關(guān)閉、開啟過程種可能丟失脈沖數(shù)，產(chǎn)生計(jì)數(shù)誤差，程序簡單，運(yùn)行速度快。第二種由于計(jì)數(shù)器是連續(xù)計(jì)數(shù)，所以不會產(chǎn)生脈沖的丟失但程序處理較復(fù)雜，占用內(nèi)存較多。但為提高儀表的準(zhǔn)確度最好采取第二種方法進(jìn)行脈沖信號的計(jì)數(shù)和讀取。

方法二流程圖如下:

圖4 脈沖計(jì)數(shù)流程圖

系統(tǒng)投入運(yùn)行后，首先通過參數(shù)比對的方式與省計(jì)量所的檢定裝置進(jìn)行了數(shù)值比對。在校驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)變頻控制風(fēng)機(jī)風(fēng)速，通過氣動閥門選擇不同型號標(biāo)準(zhǔn)傳感器進(jìn)行組合，使標(biāo)準(zhǔn)表的流量落到它的中限以保證數(shù)據(jù)的可靠性。

注意事項(xiàng):

第一點(diǎn):設(shè)計(jì)裝置中要注意管道壓力損失，選擇合適風(fēng)壓風(fēng)機(jī)尤為重要，如果不經(jīng)過合理計(jì)算，選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不恰當(dāng)，實(shí)際運(yùn)行中會出現(xiàn)校驗(yàn)小口徑傳感器時上限上不去的現(xiàn)象。

第二點(diǎn):選擇合適閥門，保證校驗(yàn)過程中閥門一點(diǎn)不泄漏是保證校驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的重要一環(huán)。我們在調(diào)試裝置和使用中發(fā)現(xiàn)，即使閥門有一絲泄漏，對被校表的儀表常數(shù)都有較大影響，如果標(biāo)準(zhǔn)表的閥門泄漏，被校表的儀表常數(shù)常增加很多。選擇大廠生產(chǎn)的蝶閥或球閥是保證設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

第三點(diǎn):要保證校驗(yàn)過程溫度、壓力保持穩(wěn)定，特別是每次三點(diǎn)的檢定過程。

第四點(diǎn):裝置在制作安裝過程中要精細(xì)，保證管道的同心度和直管端，以及法蘭連接的焊口要平齊，密封墊不得突入管道內(nèi)。

隨著大口徑傳感器的實(shí)際應(yīng)用，建設(shè)大流量校驗(yàn)裝置已成為的迫切需要。并聯(lián)式流量標(biāo)準(zhǔn)裝置因其兼容常規(guī)的串聯(lián)校驗(yàn)方式，投資少建設(shè)周期短而得到重視。隨著經(jīng)驗(yàn)的積累，必將不斷完善，也將得到很快的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] JJG-198 速度式流量計(jì)檢定規(guī)程

[2] JJG-643 標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置

[3] 蘇彥勛 并聯(lián)式標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量裝置。

7.1.1 220KV變電所的并聯(lián)電容器裝置，宜在主控制室內(nèi)控制，其他變電所和配電所的并聯(lián)電容器裝置，可就地控制。

7.1.2 高壓并聯(lián)電容器裝置的斷路器，宜采用一對一的控制方式，其控制回路，應(yīng)具有防止投切設(shè)備跳躍的閉鎖功能。

7.1.3 高壓并聯(lián)電容器裝置的斷路器與相應(yīng)的隔離開關(guān)和接地開關(guān)之間，應(yīng)設(shè)置閉鎖裝置。

7.1.4 高壓并聯(lián)電容器裝置，應(yīng)設(shè)置斷路器的位置信號、運(yùn)行異常的預(yù)告信號和事故跳閘的信號。

7.1.5 低壓并聯(lián)電容器裝置，應(yīng)具有電容器投入和切除的信號。