提高液体定量发货计量准确度的方法研究

　　一、前言

　　液体产品定量发货计量,大多以流量计构成的流量计量控制系统来实现,常用的流量计有涡轮流量、椭圆齿轮流量计、圆柱齿轮流量计等,它们价格便宜,重复性好,使用方便,与其配套的智能流量积算仪具有补偿功能,这使得计量有了较高的准确度。但是在实际中仍存在这样的问题:发货量与系统校验时所用之量相差较大时,准确度就不高,甚至超出了计量要求,特别是在小批量时几乎不能计量发货。

　　为了解决这一问题,我们对发货计量过程进行了分析研究,认为发货起始段和结束段的复杂过程影响了精确计量,不能正确考虑提前量也是影响精确计量的原因,特别是对小批量计量的影响十分严重,为此我们提出了以下几点,以求从根本上解决这一问题。

　　(1)发货起始段和结束段的量如何处理;

　　(2)中间段真实流量系数的求取;

　　(3)提前量如何求取和处理。

　　二、发货过程分析

　　以涡轮流量计为例,发货过程可近似以图1表示。

　　图中实线为实际流量随时间的变化过程,图中的虚线部分为仪表显示的虚假流量随时间的变化,它是由突然关阀造成的水击和涡轮的转动惯性形成的,它可能出现于某些系统中,我们可以把它分为三个阶段:

　　1.起始(开阀)阶段,时间t1→t2,瞬时流量0→q,累积流量Q1,脉冲数为f1,流量系数平均值k1。

　　2.中间(稳定)阶段,时间t2→t3,瞬间流量q,累积流量Q2,脉冲数为f2,流量系数k2。

　　3.结束(关阀)阶段,时间t3→t4(或t3→t5),瞬间流量q→0,累积流量Q3,脉冲数为f3,流量系数平均值k3。

　　起始段和结束段由于流量变化很大,流量系数不是常数,这样就使流量的准确计算非常困难,但是若把这两段看作一个部分,则整个发货过程将由两部分组成———起始结束部分和中间部分,那么发货量将由起始结束量和中间发货量组成,而脉冲数就由起始结束脉冲数和中间脉冲数组成,而不去计较起始结束段流量系数的大小和变化,利于问题解决。

　　三、中间段流量系数k的求取

　　我们通过两次发货计量求取。先设定发出较小的量Q′a,(以阀刚全开又立刻关闭所流过的量为下限)设实际流量为Qa(以较高准确度的计量为准),所测得的脉冲数为fa,流量系数为ka(参照说明书上的值),再设定发出较大量Q′b,设实际流量为Qb,所测得的脉冲数为fb,从图2可以看出:

　　1.曲线下的面积表示累积流量Q的大小。

　　2.

　　这就是中间段稳定流量时的真实流量系数。

　　四、提前量的求取