基于钟罩式气体计量器的煤气表检定仪的设计

　　钟罩式气体计量器是标定气体流量仪表的标准装置,以钟罩内有效容积作为标准体积,当钟罩下降时,排出钟罩内的气体经测试管道通往被检表,比较钟罩内排出的气体与被检表指示的气体体积,求取仪表的精度。它主要用于检定:①煤气表;②涡轮流量计;③罗茨流量仪表;④小型孔板、喷嘴;⑤涡街流量计;⑥其它形式的流量仪表。钟罩式气体计量器主要有三种工作形式: (1)手动检测、直读式; (2)半自动检测(配有流量积算仪); (3)全自动检测(计算机控制)完成对整个检测过程的自动控制。本文将详细介绍半自动检测(配有流量积算仪)的实现方法。它采用单片机进行检测和控制,脉冲数据采集选用高精度、高可靠性的光电双向编码器,来实现对钟罩的自动控制,并且以检定煤气表为例说明设计过程。

　　1　工作原理及实现方法

　　1·1　工作原理

　　煤气表自动检定仪有:单片机、DS1302日历芯片、LED显示器件、微型打印机、电源等组成。原理见图1。

　　1·2　实现方法

　　(1)钟罩自动控制的实现原理

　　根据表1输入理论仪表系数。

　　②根据钟罩式气体计量器检定证书的实际高度所对应的标准容积值,测出提升脉冲数。

　　③实际测量仪表系数K以200L钟罩为例,按照检定证书,钟罩提升到160mm后下降,下降到1 096·75mm停止。这个过程排出的气体为200L。设H1= 160mm,H2=1 096·75mm,Q1=200L。

　　先自动提升钟罩并自动回程,然后记录H11(钟罩标尺读数)和F1(钟罩上升累积脉冲数)。手动操作钟罩下降,当下降到1 096·75mm附近时,记录H12(钟罩标尺读数)和F2(钟罩下升累积脉冲数)。

　　仪表系数K=〔(H12-H11)·Q1〕〔(H2-H1)·|F1-F2|〕(单位: L/脉冲)

　　重复上述过程计算出10个仪表系数后取平均值,就是实际仪表系数K。

　　Q=K·f

　　式中:Q为标准容积;K为实际仪表系数;f为标准容积所对应的脉冲数。根据公式计算得出所需要的标准容积。

　　(2)煤气表自动检定实现原理

　　①确定检定点数

　　在煤气表整个流量范围内的7个流量点中至少选择3点,每点至少检定2次,其误差的平均值为基本误差。

　　②煤气表的误差公式和压差修正公式

　　基本误差公式

　　δ=δ1-δp(1)

　　实测误差公式

　　δ1=V-VsVs×100% (2)

　　压差修正公式

　　δp=(ps-pm)·Vps·Vs(3)

　　其中(1) (2) (3)公式中:δ为基本误差;δ1为实测误差;δp为压差修正;V为煤气表的指示值, L;Vs为标准器的体积值, L;ps为标准器流出气体的绝对压力, Pa;pm为煤气表进口端气体的绝对压力, Pa。