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精信測器

 

8.7配套儀表的配校及誤差校正

  (1)配套儀表的配校及誤差校正    一個測量系統往往由相互獨立的幾臺儀表組成,各臺儀表有各自的技術指標和精確度等級,而系統精確度則由各臺相關聯的儀表的精確度按一定的規律合成。各臺儀表一般具有互換性,目前大多數儀表測量系統都是這樣組成和運作的。

   人們為了提高系統精確度,采用了另一種系統合成的方法,即配套校驗后配套使用。所謂配套校驗就是將配套使用的若干臺相互獨立的合格儀表組合起來,各臺儀表被看作是一臺儀表中的一個部分,配校中出現的誤差在其中個別儀表的可調部分作微小調整,從而提高系統精確度。

   配校的方法很早就已經在測量技術中應用,只是在計算機技術進入儀表后,出現了更先進的校正誤差的手段。利用這個手段可以使各校驗點的誤差得到全面校正,從而使系統精確度大大提高。

   配校所包含的儀表臺數,依據具體使用條件可多可少,能包含得多一些當然最好,但標準器應有足夠的精確度。下面舉兩個實例。

例1         差壓變送器與流量顯示儀表配校

  差壓式流量計由節流裝置、差壓變送器和流量顯示表等組成。由于絕大多數單位都無流量標準裝置,不具備將三臺配套校驗的條件,但是將差壓變送器與流量顯示表配套校驗的條件一般是具備的。圖8.9所示的是利用0.02級氣動浮球式標準壓力計作標準實現配校的系統,使用兩臺標準器是因為相對流量較小時,壓力信號值較小,一臺高量程標準壓力計輸出小信號時精確度不夠,所以另配一臺低量程標準器。將各個規定校驗點的誤差測出后,計算各校驗點的校正值,然后以校驗點流量值為橫坐標,以校驗點對應的校正值為縱坐標,將數據填入智能顯示表的誤差校正菜單,儀表運行后,用9段(或15段)折線實現誤差自動校正。表8.5所示即為某一實例中各校驗點差壓值 ,應有流量示值 ,校正前流量示值、校正系數和校正后誤差值。從校正后數據可以看出,經過校正,最大誤差小于0.01%。但是在儀表系統實際使用時仍需注意下面幾點才能獲得較高精確度。

   

                圖8.9   流量顯示表與差壓變送器配校連接

                 表8.5校驗記錄一例(開平方運算由變送器完成)

標準表示值

被校表示值/(t/h)

顯示表校正系數

校正后示值/(t/h)

校正后誤差/%FS

0

1

4

9

16

25

36

49

64

100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

100

0.000

12.50

25.00

37.50

50.00

62.50

75.00

87.50

100.00

125.00

0.000

12.54

25.02

37.53

50.00

62.52

74.99

87.48

99.97

124.97

0.99681

0.99681

0.99920

0.99920

1.00000

0.99968

1.00013

1.00023

1.00030

1.00024

0.000

12.51

25.01

37.50

50.00

62.50

75.00

87.50

100.00

125.01

±0.00

0.01

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

-0.01

↓①配校的各臺儀表應具有較高的重復性,較小的時漂和環境溫度影響。

  ②使用條件盡可能有配校時一致;痣娦袠I習慣將變送器集中安裝在裝有空調的變送器室,這是個好辦法,至少可以消除由于環境溫度偏離校驗(參比)條件引入的誤差。

  ③經配校的儀表配套使用,如有更換,需重新配校。

例2         將渦街流量計實流標定誤差在流量顯示表中予以校正。

 本書第3.3.3節使用的將校驗點足夠多的渦街流量計實流標定數據處理,計算出各點校正值,然后在流量顯示表中用9段折線實現誤差自動校正,其實質也是配校,因為渦街流量計送出的頻率信號送入流量顯示表后,計算流量值,其計算屬數字量運算,如果表內晶體振蕩器品質較好,一般可獲得優于0.01%的精確度,所以經此校正后,系統誤差主要取決于流量傳感器的重復性。

   上面舉的僅僅是兩個例子,實際上可以應用配校的方法提高系統精確度的流量計種類還有很多。

   (2)折線校正的綜合應用   前面第8.1節討論了利用流量顯示表中的9段折線實現雷諾數變化對流出系數影響的自動校正,本節又討論了利用這9段折線實現配套儀表校驗誤差的自動校正,如果這兩個校正方法在同一套儀表上都要實施應如何實現?

   首先,答案是肯定的,不僅兩個校正方法可同時實施,甚至3個、4個用同一組折線實現校正都是可行的,重要的是這幾個校正所用的橫坐標取的點數需相同,數值也相同,然后將對應點的若干個校正系數相乘,即得總校正系數。表8.6所列即為既使用雷諾數校正又使用配校校正的例子。

表8.6  孔板流量計綜合校正例(雷諾數校正和配校校正)

標準表示值

雷諾數校正系數

配校校正系數

綜合校正系數

0

1

4

9

16

25

36

49

64

100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

100

0.000

12.50

25.00

37.50

50.00

62.50

75.00

87.50

100.00

125.00

1.00452

1.00452

1.00230

1.00144

1.00097

1.00067

1.00046

1.00030

1.00018

1.00000

0.99681

0.99681

0.99920

0.99920

1.00000

0.99968

1.00013

1.00023

1.00030

1.00024

1.00132

1.00132

1.00150

1.00064

1.00097

1.00035

1.00059

1.00053

1.00048

1.00024

 

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