新型气表检定系统的研制与应用

　　0　引言

　　胜利油田孤东采油厂气表检定系统原采用80286工业控制计算机,数据采集和控制采用集中采集的方式,数据采集处理速度慢,运行可靠性差,测控软件是在DOS环境下使用C语言开发的,人机界面和软件操作性能差,硬件系统又不支持鼠标,参数设置慢,检定一块气表参数设置就需要30min,气表检定效率低,检定装置检测与控制技术相对落后。为此,我们于2004年提出开发研制新型气体流量计检定系统这一项目,现与同行作一介绍以供探讨。

　　1　气表检定处理系统

　　1.1　系统组成[1]

　　系统由计算机及气表检定软件系统、数据采集控制系统、温度压力脉冲测量传感器、标准音速喷嘴及气体流程设备组成。气表检定处理系统组成工艺流程框图如图1所示。数据采集控制系统负责采集标准音速喷嘴端和被校表端的温度、压力和脉冲信号,动态控制16个音速喷嘴的开关,并能脱离计算机独立运行,从而提高了整体系统可靠性。计算机通过数据采集控制系统进行数据的采集、管理和参数设置,并对采集的数据进行处理、动态显示和检定证书的打印工作。

　　1.2　工作原理

　　在检定时,标准音速喷嘴在一定压力下达到临界流状态,通过标准音速喷嘴的气体流量为一常数,在一段时间内经过温度压力校正通过标准音速喷嘴的气体流量和被校气表输出的脉冲数的比值就为被校表的流量系数,把被校表的流量系数设定为该值,就完成了气表的检定工作。

　　1)数据采集控制系统

　　数据采集控制系统的设计采用研华ADAM-5000系列的分布式数据采集控制系统。ADAM-5000系列的分布式数据采集控制系统体积小、易于集成、性能可靠,符合控制产品的主流发展趋势,而且易于扩充,方便以后系统的扩容、升级。

　　2)温度采集

　　温度采集使用16位、3通道RTD输入模块ADAM-5013,可采集二线制、三线制、四线制的PT100或NiRTD温度传感器,采用光隔离输入提供在模拟输入和模块之间3000 VDC的隔离,保护模块和外围设备避免来自高直流电压输入的破坏,温度数据采集准确度达到了0.1%,采样速度达到了10采样点/秒。

　　3)压力采集

　　压力采集采用16位、8通道模拟差分输入ADAM-5017模块,可以适应毫伏输入(150mV,500mV)、伏特输入(1V, 5V,10V)和电流输入(20mA,需要125Ω电阻)等各种压力信号,同样提供了在模拟输入和模块之间3000 VDC的隔离保护功能。

　　4)脉冲信号采集

　　脉冲信号采集采用具有8个完全独立隔离通道计数功能的ADAM-5052模块,可对0~5000Hz的脉冲信号进行计数,通道都设计了5000 VRMS隔离来防止接地环路的影响和输入线路动力高峰的破坏。