一種磁耦合流量傳感器快速校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁耦合流量傳感器快速校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，計(jì)量儀表正向智能化方向快速發(fā)展。智能計(jì)量儀表主要用于水、熱、氣等能源的供應(yīng)過程中，與居民的生活息息相關(guān)。然而現(xiàn)在大部分的收費(fèi)依然要花費(fèi)大量的人力物力，不僅成本高而且效率低，更不利于個(gè)人隱私保護(hù)。另外新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排等相關(guān)工作的推進(jìn)，將為智能水表、燃?xì)獗?、熱量表等產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇。在國家實(shí)行節(jié)能減排的大戰(zhàn)略下，對水、氣、熱能按照使用量、時(shí)間段等要素實(shí)行階梯收費(fèi)是發(fā)展節(jié)約型社會的重要步驟。但是傳統(tǒng)機(jī)械式計(jì)量儀器不能提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，無法滿足階梯性計(jì)費(fèi)的功能，所以智能計(jì)量儀表擁有巨大的替代空間。
[0003]磁耦合式傳感器能夠?qū)⒘黧w流量轉(zhuǎn)換成可以實(shí)時(shí)讀取的電壓脈沖信號，通過智能電路收集處理，可實(shí)時(shí)計(jì)算出流過儀表的流體流量和流速，并通過一定的通信手段匯集到數(shù)據(jù)中心，為實(shí)行階梯計(jì)價(jià)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。由于該傳感器多用于民生相關(guān)的計(jì)量儀表，計(jì)量精度至關(guān)重要，但磁耦合式傳感器輸出的脈沖信號受制造工藝、流體種類、不同流速等影響，輸出的脈沖信號會出現(xiàn)較大范圍波動，為了提高計(jì)量精度，必須在儀表出廠前進(jìn)行校準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中磁耦合式傳感器輸出的脈沖信號受制造工藝、流體種類、不同流速等影響，輸出的脈沖信號會出現(xiàn)較大范圍波動，導(dǎo)致計(jì)量精度不高，而提供一種磁耦合流量傳感器快速校正方法，針對不同流體、不同流速、工藝制造精度造成的磁耦合式傳感器計(jì)量誤差，通過融合智能電路、電腦軟件技術(shù)，得到該傳感器按照流體流速分段線性高精度補(bǔ)償值，它減輕了檢定人員的勞動強(qiáng)度，提高了檢定效率和精度，使得該磁耦合式流量傳感器能夠被廣泛應(yīng)用成為可能。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種磁耦合流量傳感器快速校正方法，包括以下步驟:
[0006](I)首先通過容積法校正一個(gè)傳感器所有流速點(diǎn)的補(bǔ)償值，然后將容積法校正好的傳感器作為參考標(biāo)準(zhǔn)，使用本發(fā)明提供的參考法校準(zhǔn)其余待校準(zhǔn)傳感器；
[0007](2)待測傳感器與單片機(jī)控制電路板相連，固定在校正裝置上，單片機(jī)通過串口與電腦上的校正軟件通信；
[0008](3)手動在校正裝置上設(shè)定流過待測傳感器的流體體積Vtl,以及流速Stl,流速點(diǎn)需事先通過理論及實(shí)際測試確定需要標(biāo)定的流速，其余點(diǎn)補(bǔ)償值通過分段線性計(jì)算；
[0009](4)在電腦軟件上選擇需校正流速，并點(diǎn)擊啟動校正按鈕，校正命令通過串口將啟動命令發(fā)送給單片機(jī)，兩者都進(jìn)入校正流程，單片機(jī)默認(rèn)傳感器計(jì)量基準(zhǔn)是K ;
[0010](5)在傳統(tǒng)容積法校正的基礎(chǔ)上，根據(jù)\、Κ，計(jì)算傳感器輸出連續(xù)兩個(gè)脈沖的理論間隔時(shí)間AciA C1= K/S0；
[0011](6)待(3)中設(shè)定流體Vtl全部流過待測傳感器后，單片機(jī)控制板測量得水的體積Vx，手動將Vtl填寫到電腦上軟件中；
[0012]A0= 0拓。/\(0跟硬件電路設(shè)計(jì)相關(guān))
[0013]通過參考法計(jì)算Stl流速下實(shí)際計(jì)量基準(zhǔn):
[0014]K0= K*Vx/V C1 =默認(rèn)計(jì)量基準(zhǔn)*真實(shí)流量/測量流量
[0015](7)電腦上的校正軟件將Ktl發(fā)送到單片機(jī)保存，并且單片機(jī)控制板返回傳感器連續(xù)兩個(gè)脈沖的時(shí)間間隔Ttl，根據(jù)以下公式計(jì)算時(shí)間間隔補(bǔ)償Btl:
[0016]B0= U* (T q_Aq) /A0 (U值取決于電路設(shè)計(jì))
[0017]電腦校正軟件保存Btl,并且將Btl通過串口發(fā)送給單片機(jī)控制板保存；
[0018](8)通過容積法標(biāo)定測試所有流速點(diǎn)的實(shí)際計(jì)量基準(zhǔn)Kn和時(shí)間間隔補(bǔ)償Bn ;
[0019](9)將通過容積法校準(zhǔn)的一個(gè)傳感器和一個(gè)待校準(zhǔn)的傳感器串聯(lián)起來，可以讓流體同時(shí)流過。通過電腦上的軟件啟動參考法校正傳感器，選擇需校正的流速點(diǎn)，并將命令發(fā)送到單片機(jī)控制板。手動打開校正臺上閥門，待流體流過Tn(η個(gè)電壓脈沖信號時(shí)間，η大于3即可)時(shí)間。由于只需要計(jì)量少量脈沖，所以時(shí)間很短。
[0020](10)電腦上校正軟件通過讀取標(biāo)準(zhǔn)傳感器在當(dāng)前流速下參數(shù):計(jì)量基準(zhǔn)Κρ、時(shí)間間隔補(bǔ)償Bp值，得出參考法標(biāo)定點(diǎn)流速Sno
[0021](11)計(jì)算待校正點(diǎn)計(jì)量基準(zhǔn)Kp1:
[0022]Kp/Kpl = N/N1
[0023](12)計(jì)算待校正傳感器標(biāo)定點(diǎn)流速SnI:
[0024]SN/SN1 = N/N1
[0025](13)通過參考法中的公式計(jì)算待校正該點(diǎn)計(jì)量基準(zhǔn)Bpl:
[0026]Bpl = D* (Sn1-流體流速)/128+C0
[0027](14)電腦軟件將校正該點(diǎn)計(jì)量基準(zhǔn)Kpl、時(shí)間間隔補(bǔ)償值Bpl保存，并同時(shí)發(fā)送給單片機(jī)控制板保存；
[0028](15)相鄰流速點(diǎn)具有一定關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)可以確定fn ;
[0029]計(jì)算出相鄰流速點(diǎn)傳感器參數(shù):
[0030]Kpn = fn*Kp(n—d+U。
[0031]Bpn = fn*Bp(n—d+Uq
[0032](16)通過相鄰流速點(diǎn)補(bǔ)償值關(guān)系，采用參考法校正傳感器只用校正原來1/3的校正點(diǎn)。
[0033]本發(fā)明的磁耦合式流量傳感器的快速校正方法，是在我國最常用的“容積法校正”基礎(chǔ)上，通過融合智能電路、電腦軟件技術(shù)，得到該傳感器按照流體流速分段線性高精度補(bǔ)償值，從而計(jì)算出精確的流過計(jì)量儀器的流體體積，通過以上技術(shù)方案，采用容積法校正I個(gè)傳感器需要8?10小時(shí)，而采用優(yōu)化的參考法校正傳感器只需要5?10分鐘即可，提高了檢定效率和精度。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本發(fā)明為一種磁耦合流量傳感器快速校正方法，包括以下步驟:
[0035](I)首先通過容積法校正一個(gè)傳感器所有流速點(diǎn)的補(bǔ)償值，然后將容積法校正好的傳感器作為參考標(biāo)準(zhǔn)，使用本發(fā)明提供的參考法校準(zhǔn)其余待校準(zhǔn)傳感器；
[0036](2)待測傳感器與單片機(jī)控制電路板相連，固定在校正裝置上，單片機(jī)通過串口與電腦上的校正軟件通信；
[0037](3)手動在校正裝置上設(shè)定流過待測傳感器的流體體積Vtl,以及流速Stl,流速點(diǎn)需事先通過理論及實(shí)際測試確定需要標(biāo)定的流速，其余點(diǎn)補(bǔ)償值通過分段線性計(jì)算；
[0038](4)在電腦軟件上選擇需校正流速，并點(diǎn)擊啟動校正按鈕，校正命令通過串口將啟動命令發(fā)送給單片機(jī)，兩者都進(jìn)入校正流程，單片機(jī)默認(rèn)傳感器計(jì)量基準(zhǔn)是K ;
[0039](5)在傳統(tǒng)容積法校正的基礎(chǔ)上，根據(jù)\、Κ，計(jì)算傳感器輸出連續(xù)兩個(gè)脈沖的理論間隔時(shí)間AciA C1= K/S0；
[0040](6)待(3)中設(shè)定流體Vtl全部流過待測傳感器后，單片機(jī)控制板測量得水的體積Vx，手動將Vtl填寫到電腦上軟件中；