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煤气流量计传感器误差的消除方法

煤气流量计传感器误差的消除方法

从以上分析可知,为了提高气体流量计的测试精度和量程比,必须采取相应的硬件和软件措施来提高或补偿传感器的性能:

1流体密度补偿(以体积流量为例)

A、 当被测流体与标定流体密度不同时,流量补偿气体流量计的标定介质通常是水或空气。当被测流体为其他介质时,介质密度发生变化。校准介质的体积流量Q6与被测介质的体积流量Q之间的关系为:

B、 相同体积在不同温度和压力下的密度补偿

1液体密度补偿

对于液体,压力变化对密度的影响是微不足道。在在一定的温度范围内,液体密度与温度的线性关系可以表示为

Rho=Rho[1+β(t o-t)]

式中:Rho是温度t0时流体的密度;Rho是温度T时流体的密度;Rho是膨胀密度当温度在+/-40℃范围内变化时,由上述公式对水或油介质的精度进行补偿

在实际测量或校准中,工作温度与标准状态下的工作温度不同,因此公式(11)中的Rho 6和Rho 5需要用公式(12)进行修正。

如果温度范围变化很大,如几百摄氏度,线性公式会产生较大误差,因此需要用一条二次曲线(或三次曲线,或Zui小正方形)进行拟合,以便将拟合曲线的三个(或四个)系数输入仪器:

Rho=C1-C2.t-C3.t

或rho=C1-C2.t-C3.t.-C4.t

(2) 气体密度补偿

对于理想气体,密度rho随压力和温度变化,基本满足理想气体状态方程:

其中:R为理想气体常数,随气体类型而变化;Z为加油。什么时候被测介质不是空气,公式(12)中的Rho B和Rho 5需要用公式(13)进行修正。

燃气表操作下的体积流量不能准确表示实际流量。工程中的体积流量或质量流量一般用标准状态表示。

式中:To、Po、Q为标准状态下被测气体的温度、压力和体积流量;T、P、Q为被测气体在工作状态下的温度、压力和体积流量

2零的修正

(1) 应变桥零点漂移校正应变桥零点漂移,包括空载零点漂移和温度漂移漂移。如果通过硬件调节,可以在桥臂上增加调零电阻和温度补偿电阻。经软件校正后,可在二次仪表中由单片机检测传感器的零点电压。

(2) 靶棒零点漂移校正气体流量计每移动一个位置后,仪器必须校正零点以消除误差;此外,为了消除靶棒的非弹性变形,在仪器运行一段时间后,必须重新校正传感器的零点。

通过将液体的瞬时流量设置为零,辅助仪表会自动记录此时传感器的输出电压,并在正常测量中消除该值。

(3) 二次仪表零点漂移校正单片机能定期检测二次仪表的零电压,能有效地消除二次仪表的零点漂移。

3线性补偿

气体流量计的非线性主要是由流量系数、应变桥和A/D转换的非线性引起的软件。软件校正方法通常使用查表插值来选择合适的插值点,特别是在误差较大的区域(如小流量区域),这可以大大提高了测试精度和测试范围仪器。什么时候测量精度要求较高,根据传感器的标定曲线,利用数学软件MATLAB进行多项式逼近。根据传感器的灵敏度要求,提出了理想的线性化特性。将近似多项式与理想线性化特性进行比较,得到线性校正曲线。对校正曲线进行存储,然后用单片机求出校正值。

传统的气体流量计的测量精度为1-5级,量程比为1:3。本文介绍的应变式气体流量计传感器结构简单、可靠