智能渦街流量(liang)計(ji)(ji)具(ju)有HART通訊功(gong)能,電(dian)(dian)路(lu)(lu)對功(gong)耗和(he)抗(kang)干擾要(yao)求更高,在保留了(le)智能數字(zi)渦街電(dian)(dian)路(lu)(lu)信(xin)號(hao)處理(li)優勢(shi)的條件(jian)下(xia),針對數字(zi)渦街電(dian)(dian)路(lu)(lu)的不(bu)足,重新設(she)(she)(she)計(ji)(ji)了(le)硬件(jian)平臺,改進兩線(xian)電(dian)(dian)流環電(dian)(dian)路(lu)(lu)設(she)(she)(she)計(ji)(ji),降(jiang)低電(dian)(dian)路(lu)(lu)輸(shu)入電(dian)(dian)容、電(dian)(dian)感,使之達(da)到防爆設(she)(she)(she)計(ji)(ji)要(yao)求。同時(shi)為(wei)了(le)降(jiang)低功(gong)耗,在保證MCU實現數字(zi)信(xin)號(hao)處理(li)功(gong)能的條件(jian)下(xia),降(jiang)低MCU工作主頻,實現了(le)HART通訊電(dian)(dian)路(lu)(lu)有效加(jia)載,達(da)到了(le)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)要(yao)求。
軟件加載
渦街流量(liang)計在(zai)保(bao)留少點數快速傅(fu)立葉(xie)變換(FFT),周期圖譜分(fen)析等優勢(shi)算(suan)法的(de)情況(kuang)下,吸收和優化(hua)智(zhi)能數字渦街程序(xu),消除因降低功(gong)耗(hao)修改主頻帶來的(de)算(suan)法運行上的(de)困難(nan),成(cheng)功(gong)嵌入HART通訊軟件包。
渦(wo)街(jie)流(liu)量計所具(ju)備的各種補(bu)償(chang)功能(neng)
渦街流量(liang)計與其它智能(neng)流量(liang)計一樣,針對(dui)各種(zhong)測量(liang)介質和(he)復雜的工作狀況,在(zai)儀表的軟件開(kai)發中,我(wo)們賦予(yu)儀表各種(zhong)補(bu)償功(gong)能(neng)。
渦街流量計儀表系數K的修正
通常渦街流量計的(de)儀表系數K是通過液體或(huo)氣(qi)體流量標準裝置在常溫、常壓(ya)條(tiao)件下標定(ding)(ding)后確定(ding)(ding)的(de)。如果儀表用(yong)于(yu)(yu)高溫流體(例如蒸(zheng)汽)測(ce)量或(huo)用(yong)于(yu)(yu)低雷諾數區(qu)域的(de)流量測(ce)量時,還(huan)用(yong)實(shi)驗(yan)室標定(ding)(ding)的(de)儀表系數則會產生很大的(de)測(ce)量誤差。因此當儀表的(de)工作條(tiao)件偏(pian)離標定(ding)(ding)條(tiao)件較(jiao)遠時需(xu)對儀表系數K進(jin)行修正。
當(dang)雷(lei)諾(nuo)數(shu)ReD低(di)于渦街(jie)流量(liang)計線性(xing)工作區時(shi),儀(yi)表(biao)系數(shu)K將出現嚴重的(de)非線性(xing)。為(wei)了提高(gao)低(di)雷(lei)諾(nuo)數(shu)區域測量(liang)的(de)度,需(xu)對儀(yi)表(biao)系數(shu)K進行修正(zheng)。
渦街流量計介質溫度對儀表系數K影響的修正(zheng)
當渦(wo)街(jie)流量(liang)計測(ce)量(liang)高(gao)溫(wen)(例(li)如(ru)飽和蒸汽、過熱(re)(re)蒸汽、熱(re)(re)風(feng)、熱(re)(re)水等)介(jie)質時,儀(yi)(yi)表的表體(測(ce)量(liang)管)和發(fa)生(sheng)體都處在高(gao)溫(wen)介(jie)質中(zhong),測(ce)量(liang)管內徑D和發(fa)生(sheng)體的寬度(du)都會(hui)由于熱(re)(re)膨(peng)脹而改變尺寸,進而影響渦(wo)街(jie)流量(liang)計的儀(yi)(yi)表系數K,所(suo)以測(ce)量(liang)高(gao)溫(wen)介(jie)質時儀(yi)(yi)表也具有對儀(yi)(yi)表系數K進行修正(zheng)的功能。
渦(wo)街流量計(ji)管徑差異影響的修正
當渦(wo)(wo)街流量計與(yu)配(pei)管(guan)連接時,渦(wo)(wo)街流量計測量管(guan)內徑(jing)(jing)與(yu)上下游配(pei)管(guan)的(de)(de)內徑(jing)(jing)存在差異時,儀表具有對這(zhe)種差異引起的(de)(de)誤差進行修正的(de)(de)功能。
渦街流量計流體工作(zuo)狀態物性參數(shu)的補償(chang)
渦(wo)街流(liu)(liu)量(liang)計(ji)(ji)是速(su)度式(shi)流(liu)(liu)量(liang)計(ji)(ji),它測量(liang)的(de)(de)(de)是工(gong)(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)(tai)(tai)下的(de)(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)(ji)流(liu)(liu)量(liang)。流(liu)(liu)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)(tai)(tai)不同(tong)(tong)時(shi),對(dui)于(yu)相同(tong)(tong)的(de)(de)(de)旋渦(wo)頻率,所(suo)代表(biao)的(de)(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)(ji)流(liu)(liu)量(liang)或質量(liang)流(liu)(liu)量(liang)是不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)。在這種情(qing)況下,如果不以(yi)質量(liang)流(liu)(liu)量(liang)或標(biao)準狀(zhuang)態(tai)(tai)(tai)體(ti)(ti)積(ji)(ji)流(liu)(liu)量(liang)來表(biao)示真實(shi)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)量(liang),就會出現很大(da)的(de)(de)(de)差(cha)異,應對(dui)流(liu)(liu)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)工(gong)(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)(tai)(tai)進(jin)行補償。
本流量(liang)計對不(bu)(bu)同狀(zhuang)態的(de)氣(qi)體、液(ye)體密(mi)(mi)度(du),不(bu)(bu)同組分的(de)氣(qi)體密(mi)(mi)度(du),不(bu)(bu)同干度(du)的(de)飽和蒸汽(qi)密(mi)(mi)度(du),不(bu)(bu)同狀(zhuang)態的(de)過熱蒸汽(qi)密(mi)(mi)度(du),不(bu)(bu)同狀(zhuang)態氣(qi)體的(de)壓(ya)縮系數都(dou)具有補償功能。
渦街(jie)流量計樣機試(shi)制
完(wan)成(cheng)基(ji)于MSP430F1611的低功耗智能數(shu)字渦街放(fang)(fang)大器制作后,前后進行(xing)樣機實流(liu)(liu)標定(ding)試驗近40臺次(ci),其間針(zhen)對(dui)抗干(gan)擾性能設計了特(te)別的實驗(如制造(zao)脈動流(liu)(liu)、管道振(zhen)動、減少直管段(duan)長(chang)度、安(an)裝問題(ti)等等)。針(zhen)對(dui)出現問題(ti)放(fang)(fang)大器多次(ci)修改參(can)數(shu)和軟件(jian)。樣機驗證工作完(wan)成(cheng)后,液體(ti)Φ150以(yi)下、氣體(ti)Φ25以(yi)上(shang)流(liu)(liu)量測(ce)量均(jun)可達到(dao)15~20:1的范圍,液體(ti)zui低測(ce)量流(liu)(liu)速可達0.2m/s,氣體(ti)zui低測(ce)量流(liu)(liu)速可達2m/s,放(fang)(fang)大器在通用性、適用性和抗干(gan)擾性能上(shang)較現有產品有大幅度的提高。
按照(zhao)JJG1029-2007《渦(wo)街流量計檢定規程》的要(yao)求我們對(dui)樣機進(jin)行了全(quan)性能型式試驗,樣機均達到各(ge)項(xiang)指(zhi)標的要(yao)求。
根據(ju)現行防(fang)爆(bao)標準(zhun)的(de)要求完成DBLU型智能(neng)數字(zi)渦街(jie)系列的(de)本安防(fang)爆(bao)認證(zheng)工(gong)作,達到EXiaⅡCT5的(de)本安防(fang)爆(bao)等級。
另外,為了(le)保證產品穩定可靠的(de)質量,在滿足基本技術條(tiao)件的(de)同時在可靠性(xing)保證大綱內增(zeng)加了(le)超(chao)載試驗,噪音及(ji)振動試驗,變換介質試驗以及(ji)*連續工(gong)作試驗等項目來進一步確(que)保產品的(de)可靠性(xing)。經試驗后也取得了(le)較滿意的(de)效果。
渦(wo)(wo)街(jie)(jie)流量計抗干擾性(xing)能強,且功(gong)能完善(shan)的(de)DBLU型智能數(shu)字渦(wo)(wo)街(jie)(jie)流量計系列產品的(de)研發成功(gong),使渦(wo)(wo)街(jie)(jie)流量計跨上(shang)了(le)一個(ge)新臺(tai)階,具(ju)有了(le)更廣闊(kuo)的(de)應用(yong)前(qian)景(jing)。到目前(qian)為止已在各種現場應用(yong)上(shang)1000臺(tai),效果良好(hao),售后服務費用(yong)節(jie)約(yue)大(da)約(yue)50%。
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