微机多通道智能流量仪的研制

　　1引言

　　以水蒸汽为工质的热能动力装置广泛运用于工业企业，其中蒸汽流量是企业最重要的经济性参数之一，是节能及系统控制的重要检测环节。在众多的流量测量方法中，由于　　标准化节流装置结构简单，使用方便，并具有一定的精度，因此在各工业部门得到了最广泛的应用，但它在设计工况下使用，才能保证测量精度，而热力生产过程中常遇到的变工　　况下运行时蒸汽密度等参数随压力、温度的变化而变化，将给检测结果带来较大的误差，这对正确评价装置的经济性能和能源的计量考核以及进一步实现自动控制都是不利的。

　　为了提高测量精度，目前常采用几台模拟仪表组成补偿环节，但由于一般只能采用单一补偿公式，在现有的密度模型下很难全面补偿参数变化造成的误差，而且仪表结构复杂，　造价昂贵，可靠性低。随着计算机技术的发展，以微机为核心的智能测量仪表正迅速取代常规模拟仪表，国外发达国家智能流量仪表已进入实用化和商品化阶段，国内一些单位也研制了性能各异的补偿式流量仪。本文介绍作者研制的微机多通道智能流量仪，该仪表是为某酒厂三台锅炉以及四个用汽车间的饱和蒸汽流量的集中测量和锅炉压力、水位的集中监测而研制的。

　　2仪表工作原理及流量测量补偿模型的建立

　　工业上测量流量的标准节流装置是根据国家标准GB2624一81设计、制造、安装和使用的，它无须单独标定就具有一定的精确度，其流量计算公式为:

　　流装置的流量系数，。为流体的流束膨胀系数，p为节流件上游蒸汽的密度，△p为节流装置的输出差压。

　　在测量过程中，当工质参数变化时，dt、a、。、p也随之变化，其中以p的变化最为明显，为精确测量流量，就需要根据瞬时测量得到的工质参数对p进行在线补偿，得到该瞬　　时的密度值，为便于计算机进行计算就需要将p公式化。国际公式化委员会(IFC)提出工业用1967年IFC公式是以亥姆霍兹(Helmholtz)函数和吉布斯(Gibbs)函数形式表示的，其计算　　公式复杂，下便于工程实用及简化在线计算的要求，因此工程中对蒸汽密度的公式化，许多热物理工作者作过研究，并应用到生产过程中，但它们大多数是以采用微处理机为智　　能核心的仪表上所使用的补偿公式，为便于编程往往是采用线性回归方法得出的线性拟合公式，而且量程范围也不大。本文研制工作中仪表智能核心是PC系统机，它具有很强的　　数据处理能力，编程调试也很方便，因此采用了一元高次曲线拟合方法由水蒸汽表上给出的饱合蒸汽参数进行回归拟合，得到饱和温度和密度随饱和蒸汽压力的拟合曲线，并且　　进二步给出了烩值的拟合公式，它为进一步计量蒸汽的热流量提供了保证。拟合公式如下: