蒸汽計量表智能表頭具有多種修正補償功能介紹
蒸汽計量表具有HART通訊功能,,電路對功耗和抗干擾要求高介,在保留了智能數(shù)字渦街電路信號處理優(yōu)勢的條件下,,針對數(shù)字渦街電路的不足,,重新設(shè)計了硬件平臺,改進兩線電流環(huán)電路設(shè)計,,降低電路輸入電容,、電感,使之達到防爆設(shè)計要求,。同時為了降低功耗,,在保證MCU實現(xiàn)數(shù)字信號處理功能的條件下,降低MCU工作主頻,,實現(xiàn)了HART通訊電路有效加載,,達到了設(shè)計要求。
軟件加載
渦街流量計在保留少點數(shù)快速傅立葉變換(FFT),,周期圖譜分析等優(yōu)勢算法的情況下,,吸收和優(yōu)化智能數(shù)字渦街程序,消除因降低功耗修改主頻帶來的算法運行上的困難,,成功嵌入HART通訊軟件包,。
蒸汽計量表所具備的各種補償功能
蒸汽計量表與其它智能流量計一樣,針對各種測量介質(zhì)和復(fù)雜的工作狀況,,在儀表的軟件開發(fā)中,,我們賦予儀表各種補償功能,。
蒸汽計量表儀表系數(shù)K的修正
通常渦街流量計的儀表系數(shù)K是通過液體或氣體流量標準裝置在常溫、常壓條件下標定后確定的,。如果儀表用于高溫流體(例如蒸汽)測量或用于低雷諾數(shù)區(qū)域的流量測量時,,還用實驗室標定的儀表系數(shù)則會產(chǎn)生很大的測量誤差。因此當(dāng)儀表的工作條件偏離標定條件較高遠時需對儀表系數(shù)K進行修正,。
當(dāng)雷諾數(shù)ReD低于渦街流量計線性工作區(qū)時,儀表系數(shù)K將出現(xiàn)嚴重的非線性,。為了提高低雷諾數(shù)區(qū)域測量的高度,,需對儀表系數(shù)K進行修正。
渦街流量計介質(zhì)溫度對儀表系數(shù)K影響的修正
當(dāng)蒸汽計量表測量高溫(例如飽和蒸汽,、過熱蒸汽,、熱風(fēng)、熱水等)介質(zhì)時,,儀表的表體(測量管)和發(fā)生體都處在高溫介質(zhì)中,,測量管內(nèi)徑D和發(fā)生體的寬度都會由于熱膨脹而改變尺寸,進而影響渦街流量計的儀表系數(shù)K,,所以測量高溫介質(zhì)時儀表也具有對儀表系數(shù)K進行修正的功能,。
蒸汽計量表管徑差異影響的修正
當(dāng)渦街流量計與配管連接時,渦街流量計測量管內(nèi)徑與上下游配管的內(nèi)徑存在差異時,,儀表具有對這種差異引起的誤差進行修正的功能,。
渦街流量計流體工作狀態(tài)物性參數(shù)的補償
渦街流量計是速度式流量計,它測量的是工作狀態(tài)下的體積流量,。流體的工作狀態(tài)不同時,,對于相同的旋渦頻率,所代表的體積流量或質(zhì)量流量是不同的,。在這種情況下,,如果不以質(zhì)量流量或標準狀態(tài)體積流量來表示真實的流量,就會出現(xiàn)很大的差異,,應(yīng)對流體的不同工作狀態(tài)進行補償,。
本流量計對不同狀態(tài)的氣體、液體密度,,不同組分的氣體密度,,不同干度的飽和蒸汽密度,不同狀態(tài)的過熱蒸汽密度,,不同狀態(tài)氣體的壓縮系數(shù)都具有補償功能,。
蒸汽計量表樣機試制
完成基于MSP430F1611的低功耗智能數(shù)字渦街放大器制作后,前后進行樣機實流標定試驗近40臺次,,其間針對抗干擾性能設(shè)計了特別的實驗(如制造動流,、管道振動,、減少直管段長度、安裝問題等等),。針對出現(xiàn)問題放大器多次修改參數(shù)和軟件,。樣機驗證工作完成后,液體Φ150以下,、氣體Φ25以免量測量均可達到15~20:1的范圍,,液體測量流速可達0.2m/s,氣體測量流速可達2m/s,,放大器在通用性,、適用性和抗干擾性能上較高現(xiàn)有產(chǎn)品有大幅度的提高。
按照JJG1029-2007《渦街流量計檢定規(guī)程》的要求我們對樣機進行了全性能型式試驗,,樣機均達到各項指標的要求,。
根據(jù)現(xiàn)行防爆標準的要求完成DBLU型智能數(shù)字渦街系列的本安防爆認證工作,達到EXiaⅡCT5的本安防爆等級,。
另外,,為了保證產(chǎn)品穩(wěn)定可靠的質(zhì)量,在滿足基本技術(shù)條件的同時在可靠性保證大綱內(nèi)增加了載試驗,,噪音及振動試驗,,變換介質(zhì)試驗以及*連續(xù)工作試驗等項目來進一步確保產(chǎn)品的可靠性。經(jīng)試驗后也取得了較高滿意的效果,。
渦街流量計抗干擾性能強,,且功能完善的DBLU型智能數(shù)字渦街流量計系列產(chǎn)品的研發(fā)成功,使渦街流量計跨上了一個新臺,,具有了廣闊的應(yīng)用前景,。到目前為止已在各種現(xiàn)場應(yīng)用上1000臺,效果良好,,售后服務(wù)費用節(jié)約大約50%,。