電磁流量計干標(biāo)定傳感器的通用性問題

電磁流量計干標(biāo)定傳感器的通用性問題
   MFC傳感器是從電磁流量計的基本公式出發(fā)，根據(jù)電磁流量傳感器的面權(quán)重函數(shù)等值線繞制而成的。面權(quán)重函數(shù)與電磁流量傳感器的幾何尺寸、管道結(jié)構(gòu)、電極距離和管道有效區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的流速分布信息有關(guān)。由于各個電磁流量傳感器產(chǎn)品的幾何尺寸、管道結(jié)構(gòu)、電極距離和管道有效區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的流速分布信息各不相同，于是各自的面權(quán)重函數(shù)必然也各不相同，因此理論上應(yīng)該為每個電磁流量傳感器制造出各自的MFC傳感器。不過事實(shí)上這個思路*不可行：不僅在技術(shù)上存在困難，而且為每一臺電磁流量傳感器都“量身定做”一個MFC傳感器毫無實(shí)用意義。
   很顯然，MFC傳感器和電磁流量傳感器之間實(shí)行“一對一”的關(guān)系根本行不通。基于此，POTOK裝置在MFC傳感器和電磁流量傳感器之間采用的是“一對多”的關(guān)系。具體地說，就是對同一型號的同一管徑的電磁流量傳感器只用的MFC傳感器進(jìn)行干標(biāo)定。這么一來，MFC傳感器和電磁流量傳感器之間必然不匹配，MFC傳感器和電磁流量傳感器面權(quán)重函數(shù)之間就不可避免地引入了誤差。為了減小該誤差，要求電磁流量傳感器之間要有很好的一致性，因?yàn)橹灰姶帕髁總鞲衅鞅旧淼囊恢滦院芎玫脑挘琈FC傳感器對干標(biāo)定的精度就不構(gòu)成大的影響，甚至可以忽略不計。但是，對電磁流量傳感器制造技術(shù)上的苛求同樣也會反過來限制了POTOK裝置的應(yīng)用范圍，這顯然不是一個有效的辦法。為了解決MFC傳感器和電磁流量傳感器面權(quán)重函數(shù)之間不匹配的問題， POTOK裝置對自身做了一定的改進(jìn)，解決了MFC傳感器的通用性問題，從而也解決了POTOK裝置的應(yīng)用范圍受限制的問題，使POTOK裝置獲得了市場生命力。下面對POTOK裝置所作改進(jìn)的基本思路作一個簡單的剖析。
    POTOK裝置無法從硬件上進(jìn)行改進(jìn)使MFC傳感器適合每一個電磁流量傳感器，但是POTOK裝置卻對軟件做了改進(jìn)也同樣達(dá)到了預(yù)期的目的。在整個POTOK干標(biāo)定裝置中，MFC傳感器所起的作用是采集電磁流量傳感器磁場數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)的后續(xù)處理和MFC傳感器毫無關(guān)系，*取決于干標(biāo)定電路模塊和上位機(jī)應(yīng)用軟件。既然明確知道MFC傳感器采集來的數(shù)據(jù)并沒有*真實(shí)反映電磁流量傳感器的情況，只要通過有效的辦法在這些數(shù)據(jù)的后續(xù)處理中彌補(bǔ)這一不足，那么就從軟件上解決了MFC傳感器通用性的問題。實(shí)際應(yīng)用中，由于流體流經(jīng)電磁流量計管道時管道中各點(diǎn)的速度分布規(guī)律一般不會發(fā)生變化，因此這里以速度分布規(guī)律不改變?yōu)榍疤幔饰鯬OTOK裝置如何通過軟件的方法解決MFC傳感器的通用性問題。關(guān)于電磁流量傳感器管道中各點(diǎn)的速度分布規(guī)律發(fā)生變化的情況，下文中將有闡述。
    前文提到，POTOK裝置存在來源于MFC傳感器和電磁流量傳感器的面權(quán)重函數(shù)之間不匹配的誤差。面權(quán)重函數(shù)在不考慮流體流速分布規(guī)律差異時只與電磁流量傳感器產(chǎn)品的幾何尺寸、管道結(jié)構(gòu)、電極距離等幾何關(guān)系有關(guān)。這就是說， 正是電磁流量傳感器幾何尺寸上的誤差導(dǎo)致了POTOK裝置干標(biāo)定電磁流量傳感器時的誤差。因此，只要從電磁流量傳感器的幾何尺寸著手，通過有效的辦法， 就可以消除誤差。因?yàn)殡姶帕髁總鞲衅鞯膸缀纬叽缡?可以直接準(zhǔn)確測量的， 問題便得到了簡化：現(xiàn)在的問題轉(zhuǎn)化為如何使用電磁流量傳感器的幾何尺寸來修J下POTOK裝置干標(biāo)定結(jié)果。
   POTOK裝置是通過電磁流量傳感器的幾何尺寸來修JT．POTOK裝置干標(biāo)定結(jié)果的：為了便于說明問題，以下用X來表示與電磁流量傳感器面權(quán)重函數(shù)相關(guān)的所有電磁流量傳感器的幾何尺寸。于是，對于不同的電磁流量傳感器必然有不同的X，對于不同的X，POTOK裝置用不同的修正系數(shù)M來修正原來的電磁流量傳感器的標(biāo)定系數(shù)。設(shè)POTOK裝置中，MFC傳感器繞制所依據(jù)的理想電磁流量傳感器的真實(shí)幾何尺寸為x，電磁流量傳感器的標(biāo)定系數(shù)為KpI。對于任意一臺不同于理想電磁流量計的電磁流量傳感器樣本，使用MFC傳感器對之進(jìn)行干標(biāo)定，得出的結(jié)果必然不可能與理想電磁流量傳感器有相同的標(biāo)定系數(shù)Kp,。假設(shè)這臺樣本干標(biāo)定得到的儀表系數(shù)為Kpl’，并且Kpl'和Kpl之間的關(guān)系可以用式(3．1)來表示，那么新引入的系數(shù)M的數(shù)值就體現(xiàn)了被選電磁流量傳感器樣本和理想電磁流量傳感器之間的差別，同樣系數(shù)M代表了被選電磁流量傳感器樣本幾何尺寸上的特征，因此稱M為電磁流量傳感器的修正系數(shù)。Kp,’=M×硒(3．1)式中Kpl'——修正后電磁流量傳感器真實(shí)的標(biāo)定系數(shù)： M——電磁流量傳感器的修正系數(shù)； Kpj——修正前電磁流量傳感器含有誤差的標(biāo)定系數(shù)。POTOK裝簧通過對足夠數(shù)量的電磁流量計樣本進(jìn)行干濕對比試驗(yàn)，得到每一臺試驗(yàn)樣本的電磁流量傳感器修正系數(shù)，并且建立了修正系數(shù)和電磁流量傳感器幾何尺寸之間的對應(yīng)關(guān)系： M1—Xl： M2—X2： M3—_x3： M4．—_X4： 根據(jù)以上有限數(shù)量的對應(yīng)關(guān)系，通過概率和統(tǒng)計的方法，可以擬合出修J下系數(shù)和電磁流量傳感器幾何尺寸間的一般對應(yīng)關(guān)系： Mi——Xi (3．2)
   有了式(3．2)的對應(yīng)關(guān)系后，只要測量出任意一臺電磁流量傳感器的相關(guān)幾何尺寸，就可以得到這臺樣本的相應(yīng)修正系數(shù)。POTOK裝置把式(3．2)的關(guān)系用軟件的方法實(shí)現(xiàn)，通過這樣的辦法，POTOK裝置自動修正了電磁流量傳感器幾何尺寸上的非一致性，很好地解決了MFC傳感器的通用性問題。不過，值得注意的是，MFC傳感器通用性問題的解決是建立在電磁流量計干濕對比試驗(yàn)基礎(chǔ)之上的：對每一種新型的電磁流量計進(jìn)行干標(biāo)定之前，必須先對這種型號的電磁流量計樣本進(jìn)行干濕對比試驗(yàn)，通過試驗(yàn)獲取修正系數(shù)關(guān)系式并以之修正POTOK 軟件模型。完成這些工作后，MFC傳感器即可以用來方便地標(biāo)定相應(yīng)規(guī)格的任意電磁流量計產(chǎn)品。擴(kuò)展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、V錐流量計、V型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、插入渦街流量計、智能渦街流量計，更多信息請訪問開封中儀網(wǎng)站：