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金卡智能集團(tuán)股份有限公司 李杭/江航成/鈄偉明/項(xiàng)勇

來源：《工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置》2019年第2期

摘要: 利用熱式傳感器輸出瞬時(shí)流量的計(jì)量特性，提出一種基于瞬時(shí)流量的校準(zhǔn)方法，在熱式表主板模塊上加裝紅外發(fā)射及接收電路，通過紅外通信方式與上位機(jī)建立數(shù)據(jù)交互，讀取其顯示的瞬時(shí)流量，以音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為標(biāo)準(zhǔn)器，通過下位機(jī)讀取音速噴嘴處氣體的瞬時(shí)流量，計(jì)算出示值誤差。程序設(shè)置通信、初校、生成系數(shù)修正列表、寫入系數(shù)、復(fù)校、判定一共6個(gè)工序，一鍵實(shí)現(xiàn)熱式表連續(xù)化、批量化、自動(dòng)化校準(zhǔn)。通過用瞬時(shí)流量法測(cè)試G1. 6規(guī)格燃?xì)獗?. 5 m3/h流量點(diǎn)的示值誤差，重復(fù)性為0. 053%，與累積流量方法比較提高了0. 05% ，縮短校準(zhǔn)時(shí)間 87% ，極大提升工作效率。

關(guān)鍵詞: 熱式質(zhì)量燃?xì)獗? 累積流量; 瞬時(shí)流量; 紅外通信; 自動(dòng)化校準(zhǔn)

Abstract: A calibration method based on instantaneous flow rate is proposed by utilizing the metro- logical performance of the output instantaneous flow rate for the thermal sensor. Infrared transmitting and receiving circuits are installed on the main board module of the thermal meter. The data are interacted with the host computer by means of infrared communication to read the instantaneous flow rate displayed by the thermal sensor. The calibration method is based on the sonic nozzle method. The instantaneous flow rate of the gas at the sonic nozzle is read by the lower computer and the indication error is calculated. Pro- gram settings communication，preliminary calibration，generating coefficient correction list，writing coeffi- cient，recalibration，judgment a total of six procedures，one key to achieve continuous，batch，automatic calibration of the thermal meter. The instantaneous flow method was used to test the indication error of 0. 5m3/h flow point of G1.6 gasmeter，and the repeatability was 0.053%. Compared with the cumulative flow method，it is improved by 0. 05% . The calibration time is shortened by 87% ，and the work efficien- cy is greatly improved.

Keywords: thermal mass gas meter; cumulative flow rate; instantaneous low rate; infrared commu- nication; automatic calibration

引言

氣體體積與溫度關(guān)系密切相關(guān)，例如同樣壓力20°C時(shí)的1m3天然氣，在-10°C體積為0.8977 m3，體積縮小11. 23% 。燃?xì)夤緩纳嫌钨?gòu)氣的體積是按照20 °C結(jié)算的，而下游卻是按實(shí)際使用溫度結(jié)算，由此造成了燃?xì)怏w積計(jì)量誤差，導(dǎo)致供銷不平衡，有失貿(mào)易結(jié)算的公平性 原則[1]。國(guó)家發(fā)布《關(guān)于頒發(fā)天然氣商品量管理暫行辦法的通知》，第五章第二十二條天然氣按體積進(jìn)行計(jì)量，天然氣體積計(jì)算的狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)為20 °C。膜式燃?xì)獗硪约俺暡?=燃?xì)獗砭鶠闇y(cè)試工作狀況下流量的計(jì)量器具，需要加裝溫度傳感器以及壓力傳感器，通過溫壓補(bǔ)償才能實(shí)現(xiàn)標(biāo)況計(jì)量。

隨著MEMS工藝的出現(xiàn)和技術(shù)的不斷創(chuàng)新，性價(jià)比高的超低功耗、高測(cè)量準(zhǔn)確度的專用流量傳感器芯片日趨成熟。熱式質(zhì)量燃?xì)獗?后續(xù)簡(jiǎn)稱熱式表) 是一種利用熱傳遞原理測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)狀況下流量的計(jì)量器具[2]。依據(jù)熱傳導(dǎo)理論設(shè)計(jì)，可對(duì)被測(cè)燃?xì)獾臍怏w組份進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，使用十分方便。相比膜式燃?xì)獗砭哂袩o可動(dòng)部件、易集成、量程比寬、靈敏度高、智能化、標(biāo)況輸出的優(yōu)點(diǎn)。熱式表的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)JB/T 13567[3]已經(jīng)頒布。

1 工作原理

熱式質(zhì)量燃?xì)獗淼墓ぷ髟硎抢脷怏w與熱源之間熱量交換原理，由一個(gè)精密的電源，給熱式傳感器提供恒定的熱量，在流體靜止的條件下，2個(gè)測(cè)溫元件的溫度相同。當(dāng)流量增大時(shí)，熱量從上游T1測(cè)試元件傳向下游T2測(cè)溫元件，熱式傳感器測(cè)出兩者的溫差，并提供與流量相關(guān)的輸出信號(hào)[2]，工作原理見圖1。

圖1 工作原理 

熱式表的工作流程見圖2，熱式傳感器進(jìn)行流量采集，是通過加熱器對(duì)周圍氣體進(jìn)行加熱，加熱后周圍的氣體產(chǎn)生熱場(chǎng)，讀取上下游的溫度傳感器檢 測(cè)到周圍的溫度梯度以及氣體識(shí)別參數(shù)等。計(jì)量模塊主要是配置測(cè)試參數(shù)，讀取熱式傳感器內(nèi)部參數(shù) 信息以及參數(shù)存儲(chǔ)，如溫度參數(shù)及氣體識(shí)別參數(shù)，計(jì)算出瞬時(shí)標(biāo)況流量。主控模塊作為輸出終端，存儲(chǔ) 瞬時(shí)標(biāo)況流量及累積流量，以串口或紅外通信方式 與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交互輸出測(cè)試結(jié)果，或通過 LED燈顯示。

圖2 工作流程

2 測(cè)試現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的膜式燃?xì)獗硎峭ㄟ^對(duì)qmax，0.2qmax，qmin流量點(diǎn)的累積流量進(jìn)行初校[4]，取得初始誤差，計(jì)算出修正系數(shù)，通過更換齒輪配比系數(shù)，將誤差調(diào)整到合格范圍。目前氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上的采樣器可以識(shí)別機(jī)械計(jì)數(shù)器，取得被檢表的采樣信號(hào)。但是熱式表是電子式的計(jì)量?jī)x表，輸出的是電子計(jì)數(shù)器，采樣器無法識(shí)別出采樣信號(hào)，為此需要將瞬時(shí)流量根據(jù)時(shí)間換算出累積流量，累計(jì)到剛好1L體積時(shí)，用LED指示燈閃爍一下，代表1個(gè)脈沖信號(hào)，被采樣器所識(shí)別。由于每個(gè)產(chǎn)品的 LED 燈及固定位置有所差異，每個(gè)采樣器需要對(duì)焦調(diào)整。另外測(cè)試時(shí)間太長(zhǎng)，例如G1.6表的q流量點(diǎn)0.016m3/h，測(cè)試?yán)鄯e流量5個(gè)脈沖，至少需要20 min。初校完成后，測(cè)試系統(tǒng)生成具體的系數(shù)修正列表，需要人工逐臺(tái)通過接口寫入表中，并進(jìn)行復(fù)校?？梢娦?zhǔn)過程并非連續(xù)化生產(chǎn)，效率較低。

3 自動(dòng)化校準(zhǔn)方法

研制一種基于瞬時(shí)流量的自動(dòng)化校準(zhǔn)方法，利用熱式表主控模塊輸出的瞬時(shí)流量與音速噴嘴測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，計(jì)算出示值誤差，測(cè)試裝置見圖3，操作流程見圖4。

1-檢測(cè)臺(tái);2-熱式表;3-連接管路;4-閥門;5-滯止容器; 6-音速噴嘴;7-真空泵;8-下位機(jī);9-溫度變送器;10-計(jì)算機(jī); 11-壓力變送器; 12-紅外通信工裝

 圖 3 測(cè)試裝置圖

 圖4 操作流程 

將熱式表固定在檢測(cè)臺(tái)上，紅外通信工裝與熱式表上建立紅外通信，紅外通信利用 950 nm 近紅外波段的紅外線作為通信載體來進(jìn)行通信[5]。通信原理是發(fā)送端將二進(jìn)制數(shù)調(diào)制成某一頻率的脈沖序列，并利用該脈沖序列驅(qū)動(dòng)紅外線發(fā)射管以光脈沖的形式向外發(fā)射紅外光; 而接收端將接收到的光脈 沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再還原成二進(jìn)制電信號(hào)[6]。 熱式表內(nèi)置發(fā)射電路見圖5，通過主控模塊的紅外發(fā)射端MCU-IP-TXD將瞬時(shí)流量值，以一定的通信編碼協(xié)議通過光電器件D204以紅外光發(fā)射出去，通過紅外通信工裝被上位機(jī)所獲取。上位機(jī)通過紅外通信工裝發(fā)出指令，通過接收電路(見圖6) ，D205接收到紅外信號(hào)，被紅外接收端 MCU-IP-RXD所接收，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。計(jì)算機(jī)通過RS485串口與紅外通信工裝連接。下位機(jī)讀取溫度變送器、壓力變送器的參數(shù)，控制閥門開關(guān)，通過RS485串口與計(jì)算機(jī)連接。在計(jì)算機(jī)操作程序上設(shè)定初校參數(shù)、復(fù)校參數(shù)后，開啟真空泵，點(diǎn)擊測(cè)試，系統(tǒng)通過紅外通信將指令發(fā)送到燃?xì)獗恚_啟瞬時(shí)流 量測(cè)試模式。當(dāng)流過音速噴嘴的氣體達(dá)到臨界流狀態(tài) 時(shí)，流過噴嘴的氣體質(zhì)量流量保持不變[7]，由于溫度以及壓力恒定，體積流量不變，根據(jù)式(1) 計(jì)算出流經(jīng)音速噴嘴處氣體的瞬時(shí)流量Vs，根據(jù) 連續(xù)性原理將Vs 通過氣態(tài)方程式(2) 換算成流經(jīng)被檢表的實(shí)際瞬時(shí)流量Vref，式(3) 將實(shí)際瞬時(shí)流Vref與被檢表瞬時(shí)流量Vm計(jì)算出初始示值誤差E。初校完成后，操作系統(tǒng)根據(jù)初始誤差值生成系數(shù)修正列表，通過紅外通信寫入計(jì)量模塊中，完成后進(jìn)入復(fù)校程序，系統(tǒng)根據(jù)測(cè)試結(jié)果以及標(biāo)準(zhǔn)要求，判定測(cè)試結(jié)論。

圖5  紅外發(fā)射電路

圖6紅外接收電路

式中: Vm為被檢表的瞬時(shí)流量( m3/h)；Vs為噴嘴的瞬時(shí)流量(m3/h)；A為噴嘴喉部面積(m2)；C' d為流出系數(shù)；C*為臨界流函數(shù)；Z0為壓縮因子；Ts為噴嘴入口的氣體熱力學(xué)溫度(K)；M為氣體摩爾質(zhì)量 ( kg·mol - 1 )；R為通用氣體常數(shù)( J·mol - 1 ·K - 1) ；Ps為標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)的氣體絕對(duì)壓力( Pa) ; Vref 為通過被檢表的實(shí)際瞬時(shí)流量( m3/h)；E為示值誤差( %)。

4 測(cè)試試驗(yàn)

用準(zhǔn)確度等級(jí)為0. 5級(jí)的音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，測(cè)試1臺(tái)G1. 6熱式表0.5 m3/h流量點(diǎn)的示值誤差，先通過累積流量測(cè)試6遍，用時(shí)60min; 再用瞬時(shí)流量測(cè)試6遍，用時(shí) 8min，具體測(cè)試數(shù)據(jù)見表 1。

表1  累積流量與瞬時(shí)流量測(cè)試誤差

采用累積流量測(cè)試的重復(fù)性誤差為0. 099% ，而采用瞬時(shí)流量為0. 053%，從結(jié)果分析看采用瞬時(shí)流量測(cè)試方法的重復(fù)性更好，兩者比較差異只有0. 05%，但是校準(zhǔn)時(shí)間縮短 87% ，驗(yàn)證了瞬時(shí)流量測(cè)試方法準(zhǔn)確、高效。

5 結(jié)論

累積流量校準(zhǔn)方案是基于傳統(tǒng)的機(jī)械式膜式燃 氣表，熱式表作為新型的電子式流量?jī)x表，充分利用其電子式以及瞬時(shí)流量輸出的計(jì)量特點(diǎn)，通過紅外通信方式與測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，編制測(cè)試程序達(dá)到一鍵實(shí)現(xiàn)熱式表連續(xù)化、批量化、自動(dòng)化校準(zhǔn)。 通過兩種方法測(cè)試G1. 6規(guī)格燃?xì)獗硎局嫡`差的分析比較，驗(yàn)證瞬時(shí)流量測(cè)試方法的準(zhǔn)確性，測(cè)試重復(fù)性優(yōu)于累積流量法，同時(shí)縮短校準(zhǔn)時(shí)間87%，極大提升生產(chǎn)效率，值得在燃?xì)獗硇袠I(yè)中推廣使用。 

參考文獻(xiàn):

[1] 趙會(huì)平，崔浩.膜式燃?xì)獗淼臏囟妊a(bǔ)償研究[J].科技 與創(chuàng)新，2017(16):78-79.

[2] 重慶市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局. JJG( 渝) 010—2017 熱式質(zhì)量 燃?xì)獗韀S]北京: 中國(guó)質(zhì)檢出版社，2017.

[3] 中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部. JB/T 13567—2018 熱式質(zhì)量燃?xì)獗韀S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2018.

[4] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. JJG577—2012 膜式燃?xì)?表[S]北京: 中國(guó)質(zhì)檢出版社，2012.

[5] 馬忠梅. ARM & Linux 嵌入式系統(tǒng)教程[M]. 北京: 北 京航空航天大學(xué)出版社，2004: 358 - 375.

[6] 許繼彥，杜欽生.紅外通信模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].長(zhǎng) 春大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，19( 10) : 49 - 51.

[7] 江航成，張道雋，李杭. 膜式燃?xì)獗砘剞D(zhuǎn)體積測(cè)試及應(yīng) 用[J]. 自動(dòng)化儀表，2017，38( 10) ( 96 - 98 + 102.