新型气表标定系统的研制与应用

　　原胜利油田孤东采油厂气表标定系统采用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标定系统。现将该系统向同行作一介绍, 以供探讨。

　　一、气表标定处理系统

　　1.系统组成

　　系统由计算机及气表标定软件系统、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。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的可靠性。计算机通过数据采集控制系进行数据的采集、管理和参数设置, 并对采集的数据进行处理、动态显示, 此外还完成检定证书的打印。

　　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, 并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, 即为被校气表的流量系数。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了研华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性能可靠, 并且体积小、易于集成, 符合控制产品的主流发展趋势, 而且易于扩充, 系统的扩容、升级方便。

　　(2)温度采集

　　温度采集使用了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, 采用了光隔离输入, 提供了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, 温度数据采集精确度达到了0.1%,采样速度达到了10采样点/s。

　　(3)压力采集

　　压力采集采用了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, 也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

　　脉冲信号采集采用了具有8个完全独立隔离通道计数功能的ADAM- 5052模块, 可对(0~5000)Hz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。