化工企業(yè)流量計檢定數(shù)據(jù)采集解決措施
【摘要】***開始采集流量計數(shù)據(jù)的方法和PLC系統(tǒng)的采集方法都存在種種弊端,本文針對化工企業(yè)中存在的以上問題,提出了行之有效的工業(yè)控制計算機內(nèi)置板卡的采集措施,希望對流量計的廣大用戶有所幫助。
應用學科:工業(yè)自動化儀表與系統(tǒng);機械工程;流量測量儀表-流量測量儀表名稱。
流量計的發(fā)展,可以追溯到古代的水利工程,以及城市的供水系統(tǒng)。古羅馬時代已經(jīng)開始采用孔板測量的方法測量居民飲用水的水量。大約公元前1000年,古代埃及曾經(jīng)采用“堰法”測量過尼羅河的水流量。在我們,都江堰水利工程曾經(jīng)應用的是“寶瓶口”的水位觀測法等。流量計可以分為:節(jié)流式流量計、有轉子流量計、細縫流量計、電磁流量計、容積流量計、超聲波流量計和堰等。
流量測量屬于研究物質的量變的科學,互變規(guī)律是研究事物聯(lián)系和發(fā)展的***基本的規(guī)律。因此流量計所測量的對象不僅僅限于傳統(tǒng)意義所講的那種管道式液體,凡是人們需要掌握的有關量變的地方,都會有流量的測量問題。流量、壓力和溫度是三大重要檢測參數(shù)。一定的流體,只需要知道以上的三個參數(shù)即可計算這種流體所具有的能量,所以在能量的轉換測量中,檢測這三個參數(shù)是必須做到的。
1.2、流量計的檢定:
流量計屬于一種可以長期的、連續(xù)進行工作的高精密的計量設備。為了確保流量計的測量, 流量計在長期工作時,必須要通過體積管的運用,對流量計進行定期的檢定,檢定周期通常是6個月, 以確定流量計的系數(shù)。一般情況下,影響流量計的系數(shù)的因素有:脈沖數(shù),標準體積管的“標準體積值”, 溫度與壓力。所謂的標準體積值,是由標準量器進行檢定體積管的時候給出, 它屬于已知量, 倘若溫度與壓力的讀數(shù)非常準確,那么它們是不會影響流量計系數(shù)的, 所以,能夠對流量計的系數(shù)產(chǎn)生影響的關健因素,只有流量計的脈沖數(shù)。
2、脈沖插入的技術原理:
利用體積管對帶脈沖的輸出流量計進行檢定的時候,一般情況下,流量計在進行一次檢定的期間所能產(chǎn)生出的脈沖數(shù)很有限, 尤其是信號, 能夠有效地提升流量計的分辯效率。倘若對于流量計之計數(shù)分辯效率是千分之一脈沖,那么,雙計時的脈沖插入方法計時的時鐘頻率應該是流量計所發(fā)出的脈沖信號的頻率的一千倍。比如,被檢的流量計傳感器的比較小的容積體積管。為了確保高度地對流量計進行,在運用體積管進行檢定流量計的系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的時候,可以引入脈沖插入的技術,此技術可以說是處理流量計發(fā)出的脈沖檢定的準確程度。
綜上所述,利用工業(yè)控制的計算機的內(nèi)置板卡,對流量計檢定數(shù)據(jù)的采集的準確度是***高的, 這種方式***適合于化工企業(yè)流量計進行檢定數(shù)據(jù)的采集。
系數(shù)k,是10脈沖/升, 檢定的流量則為900m3 /h, 相當于被檢的流量計所發(fā)出的脈沖信號的頻率是2500H z。雙計時的脈沖插入法的計時時鐘頻率應該是2-5MH z。
所采用的方法,是利用計數(shù)器進行采集流量計的輸出脈沖, 利用溫度計進行檢定系統(tǒng)的測量,運用溫度壓力表對檢定系統(tǒng)的壓力進行測量。但是,運用計數(shù)器對流量計所輸出的脈沖進行采集時,其中存在一個脈沖的偏差, 同時,溫度計與壓力表的讀數(shù)容易出現(xiàn)人為方面的誤差。
數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng),這種系統(tǒng),實現(xiàn)了由計算機進行控制P L C,從而自動地采集流量計的輸出脈沖、以及檢定系統(tǒng)的溫度和壓力。P L C所采用的掃描技術的運行方式, 此方式是將一個整體的掃描周期,分為用戶程序執(zhí)行、輸入采樣和輸出刷新三個部分。因此,P L C所構成的流量計的檢定數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)的I/O 響應,要比計算機所構成的控制系統(tǒng)的速度慢很多, 它的響應時間***少需要一個掃描的周期,一般情況下,都會多于一個掃描的周期,或者更長。 P L C這種高速的計數(shù)模塊的頻率響應,***高的只有幾十K。綜上所述,PLC系統(tǒng)的工作特點,決定了它在脈沖數(shù)據(jù)的采集過程中是不能夠實現(xiàn)雙計時的脈沖插入的, 所以,P L C這種采集系統(tǒng)的計數(shù)模塊的采集流量計的輸出脈沖也會存在一個脈沖之誤差, 溫度和壓力的采集也存在滯后現(xiàn)象。
4、流量計檢定數(shù)據(jù)的采集措施:
以計算機通過I/O 板所發(fā)出的控制命令對體積管的運行流程進行控制, 置換器會從非標準段的運行通過個測量開關從而進入標準段的時候, A /D 轉換板就開始對體積管以及流量計的壓力和溫度進行采集,計時計數(shù)板則開始記錄下體積管運行于標準段的時間。體積管在其標準段開始運作后,流量計所產(chǎn)生的頭一個脈沖上升沿時,計數(shù)板則開始記錄下流量計的脈沖數(shù)以及體積管的標準段的運行時間。置換器經(jīng)過標準段的運行,通過第二個測量開關即將退出標準段時,轉換板則停止對體積管以及流量計的壓力和溫度進行采集,從而計時計數(shù)板則終止記錄體積管于標準段的運行時間。當體積管即將退出標準段的運行之后,流量計所產(chǎn)生的頭一個脈沖的上升沿時,計時計數(shù)板即刻停止錄記流量計的脈沖數(shù)及體積管的標準段運行時間。一次檢定終止之后,將采集到的壓力和溫度采取數(shù)字濾波和脈沖插入的技術處理所采集到的脈沖數(shù),按照流量計的檢定規(guī)程處理采集數(shù)據(jù),從而完成體積管對于流量計的檢定。
5、總結:
流量計檢定數(shù)據(jù)的采集,是一項非常嚴謹、細致的工作,作為化工企業(yè)的檢定采集人員必須嚴格執(zhí)行的標準計量檢定的規(guī)程,充分考慮現(xiàn)場的綜合實際情況,并靈活運用。力求采集出具體數(shù)據(jù),準確可靠而且科學合理,從而真正做到公正、有效地維護各個方面的經(jīng)濟利益。