[發(fā)明專利]超聲波式熱量表校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310370933.5
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103424212A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 桑志鋒;李世光;高正中;毛文沛;楊斌;梅守濱;李志文;王曉慧;韓旭;曹媛莉;楊曉雷
• 申請（專利權(quán)）人: 青島盤古電氣有限公司
• 主分類號: G01K19/00
• 分類號: G01K19/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超聲波式熱量表校準(zhǔn)系統(tǒng)、以及通過所述校準(zhǔn)系統(tǒng)對超聲波式熱量表進(jìn)行校準(zhǔn)的方法。

背景技術(shù)

超聲波式熱量表，作為一款計量產(chǎn)品出廠檢定在硬件方面合格的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步進(jìn)行軟件方面的性能測試，軟件的校準(zhǔn)方法程序設(shè)計是否科學(xué)、完備，運作實施是否認(rèn)真、負(fù)責(zé)能夠基本上反映出超聲波式熱量表的質(zhì)量和可靠性程度，因此，超聲波式熱量表校準(zhǔn)系統(tǒng)的硬件架構(gòu)是否合理、熱量計算的因素考慮是否全面、校準(zhǔn)檢定的數(shù)據(jù)處理是否科學(xué)成為導(dǎo)致校準(zhǔn)系統(tǒng)是否能夠?qū)Τ暡ㄊ綗崃勘磉M(jìn)行精確、穩(wěn)定和科學(xué)校準(zhǔn)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的在于提出一種超聲波式熱量表校準(zhǔn)系統(tǒng)，能夠?qū)Τ暡ㄊ綗崃勘磉M(jìn)行精確、穩(wěn)定和科學(xué)的校準(zhǔn)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

超聲波式熱量表校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括超聲波式熱量表、內(nèi)置校準(zhǔn)系統(tǒng)軟件的計算機、精密數(shù)字測溫儀、USB型紅外通訊裝置和流量檢定裝置；超聲波式熱量表連接在流量檢定裝置上；USB型紅外通訊裝置的讀寫頭端與超聲波式熱量表的光電接口連接，USB型紅外通訊裝置的USB端與計算機連接，校準(zhǔn)系統(tǒng)軟件產(chǎn)生的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)通過USB型紅外通訊裝置傳遞至超聲波式熱量表并對超聲波式熱量表進(jìn)行校準(zhǔn)操作；精密數(shù)字測溫儀通過串口數(shù)據(jù)線與計算機連接；流量檢定裝置通過數(shù)據(jù)總線與計算機連接，流量檢定裝置，包括電子臺秤、進(jìn)口和出口壓力傳感器、以及進(jìn)口和出口溫度傳感器，電子臺秤、進(jìn)口和出口壓力傳感器、以及進(jìn)口和出口溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線上傳至計算機上。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種采用上述超聲波式熱量表校準(zhǔn)系統(tǒng)對超聲波式熱量表進(jìn)行校準(zhǔn)的校準(zhǔn)方法，其包括如下流程步驟：

a、啟動超聲波式熱量表校準(zhǔn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)系統(tǒng)軟件；

b、啟動流量檢定裝置及相關(guān)程序：①開啟電子臺秤、進(jìn)口和出口壓力傳感器、以及進(jìn)口和出口溫度傳感器，②啟動精密數(shù)字測溫儀，③設(shè)置超聲波式熱量表進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)，④啟動USB型紅外通訊裝置；

c、通過計算機設(shè)定初始校準(zhǔn)溫度；保持溫度恒定，在同一溫度、同一流速條件下運行一定時間后讀取采集到的熱量表溫度數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)、流速特征基本值并分別計算流過熱量表的流量修正系數(shù)；

d、維持步驟c中的溫度不變，從計算機校準(zhǔn)系統(tǒng)軟件流速校準(zhǔn)設(shè)定值數(shù)據(jù)庫中選擇不同的流速值，重復(fù)執(zhí)行步驟c的操作直至依次完成所有規(guī)定的流速校準(zhǔn)操作；

e、從計算機校準(zhǔn)系統(tǒng)軟件溫度校準(zhǔn)設(shè)定值數(shù)據(jù)庫中選擇不同的溫度值，重復(fù)執(zhí)行步驟c和步驟d的操作直至依次完成所有規(guī)定的溫度校準(zhǔn)操作；

f、校準(zhǔn)系統(tǒng)軟件對經(jīng)過上述步驟c、d、e操作后的數(shù)據(jù)，在不同的溫度條件、不同的流速值下對流量修正系數(shù)進(jìn)行曲線逼近處理及數(shù)據(jù)插值法修正處理；

g、存儲經(jīng)過上述步驟f處理后的數(shù)據(jù)，校準(zhǔn)系統(tǒng)軟件產(chǎn)生的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)通過USB型紅外通訊裝置下發(fā)至超聲波式熱量表并對超聲波式熱量表進(jìn)行校準(zhǔn)操作；

h、校準(zhǔn)結(jié)束。

在上述步驟c中，運行時間與采樣周期存在如下比值關(guān)系，即采樣周期與運行時間的比值小于0.01%，其中，采樣周期指超聲波式熱量表計量采樣數(shù)據(jù)的周期。

啟動超聲波式熱量表校準(zhǔn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)系統(tǒng)軟件后，通過校準(zhǔn)系統(tǒng)軟件對超聲波式熱量表處理器定時器進(jìn)行頻率修正，確保時間精度與標(biāo)準(zhǔn)時間一致。

啟動超聲波式熱量表校準(zhǔn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)系統(tǒng)軟件后，通過校準(zhǔn)系統(tǒng)軟件修正流量檢定裝置的浮力系數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明通過利用超聲波式檢定裝置中進(jìn)口溫度傳感器和出口溫度傳感器、或超聲波式熱量表的內(nèi)置溫度測量單元獲得每只超聲波式熱量表所在點的實時平均溫度，取代了原來依據(jù)管段溫度估算每只熱量表溫度的方法，能夠精確、可靠的計算標(biāo)準(zhǔn)體積；校準(zhǔn)系統(tǒng)采用曲線逼近修正與插值修正相結(jié)合的辦法，使得熱量表的數(shù)據(jù)修正效果更精確、更可靠；校準(zhǔn)系統(tǒng)能夠?qū)崃勘磉M(jìn)行頻率修正操作，極大提高熱量表的時鐘精度，從而確保數(shù)據(jù)累計的準(zhǔn)確性，頻率修正后年時鐘精度從15-20ppm提高到6-8ppm；校準(zhǔn)系統(tǒng)能夠修正檢定裝置浮力系數(shù)，進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)體積的測量準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中超聲波式熱量表校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明中超聲波式熱量表校準(zhǔn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：