电磁流量计干标定传感器的通用性问题

电磁流量计干标定传感器的通用性问题
   MFC传感器是从电磁流量计的基本公式出发，根据电磁流量传感器的面权重函数等值线绕制而成的。面权重函数与电磁流量传感器的几何尺寸、管道结构、电极距离和管道有效区域内各点的流速分布信息有关。由于各个电磁流量传感器产品的几何尺寸、管道结构、电极距离和管道有效区域内各点的流速分布信息各不相同，于是各自的面权重函数必然也各不相同，因此理论上应该为每个电磁流量传感器制造出各自的MFC传感器。不过事实上这个思路不可行：不仅在技术上存在困难，而且为每一台电磁流量传感器都“量身定做”一个MFC传感器毫无实用意义。
   很显然，MFC传感器和电磁流量传感器之间实行“一对一”的关系根本行不通。基于此，POTOK装置在MFC传感器和电磁流量传感器之间采用的是“一对多”的关系。具体地说，就是对同一型号的同一管径的电磁流量传感器只用的MFC传感器进行干标定。这么一来，MFC传感器和电磁流量传感器之间必然不匹配，MFC传感器和电磁流量传感器面权重函数之间就不可避免地引入了误差。为了减小该误差，要求电磁流量传感器之间要有很好的一致性，因为只要电磁流量传感器本身的一致性很好的话，MFC传感器对干标定的精度就不构成大的影响，甚至可以忽略不计。但是，对电磁流量传感器制造技术上的苛求同样也会反过来限制了POTOK装置的应用范围，这显然不是一个有效的办法。为了解决MFC传感器和电磁流量传感器面权重函数之间不匹配的问题， POTOK装置对自身做了一定的改进，解决了MFC传感器的通用性问题，从而也解决了POTOK装置的应用范围受限制的问题，使POTOK装置获得了市场生命力。下面对POTOK装置所作改进的基本思路作一个简单的剖析。
    POTOK装置无法从硬件上进行改进使MFC传感器适合每一个电磁流量传感器，但是POTOK装置却对软件做了改进也同样达到了预期的目的。在整个POTOK干标定装置中，MFC传感器所起的作用是采集电磁流量传感器磁场数据信息。数据的后续处理和MFC传感器毫无关系，取决于干标定电路模块和上位机应用软件。既然明确知道MFC传感器采集来的数据并没有真实反映电磁流量传感器的情况，只要通过有效的办法在这些数据的后续处理中弥补这一不足，那么就从软件上解决了MFC传感器通用性的问题。实际应用中，由于流体流经电磁流量计管道时管道中各点的速度分布规律一般不会发生变化，因此这里以速度分布规律不改变为前提，剖析POTOK装置如何通过软件的方法解决MFC传感器的通用性问题。关于电磁流量传感器管道中各点的速度分布规律发生变化的情况，下文中将有阐述。
    前文提到，POTOK装置存在来源于MFC传感器和电磁流量传感器的面权重函数之间不匹配的误差。面权重函数在不考虑流体流速分布规律差异时只与电磁流量传感器产品的几何尺寸、管道结构、电极距离等几何关系有关。这就是说， 正是电磁流量传感器几何尺寸上的误差导致了POTOK装置干标定电磁流量传感器时的误差。因此，只要从电磁流量传感器的几何尺寸着手，通过有效的办法， 就可以消除误差。因为电磁流量传感器的几何尺寸是可以直接准确测量的， 问题便得到了简化：现在的问题转化为如何使用电磁流量传感器的几何尺寸来修J下POTOK装置干标定结果。
   POTOK装置是通过电磁流量传感器的几何尺寸来修JT．POTOK装置干标定结果的：为了便于说明问题，以下用X来表示与电磁流量传感器面权重函数相关的所有电磁流量传感器的几何尺寸。于是，对于不同的电磁流量传感器必然有不同的X，对于不同的X，POTOK装置用不同的修正系数M来修正原来的电磁流量传感器的标定系数。设POTOK装置中，MFC传感器绕制所依据的理想电磁流量传感器的真实几何尺寸为x，电磁流量传感器的标定系数为KpI。对于任意一台不同于理想电磁流量计的电磁流量传感器样本，使用MFC传感器对之进行干标定，得出的结果必然不可能与理想电磁流量传感器有相同的标定系数Kp,。假设这台样本干标定得到的仪表系数为Kpl’，并且Kpl'和Kpl之间的关系可以用式(3．1)来表示，那么新引入的系数M的数值就体现了被选电磁流量传感器样本和理想电磁流量传感器之间的差别，同样系数M代表了被选电磁流量传感器样本几何尺寸上的特征，因此称M为电磁流量传感器的修正系数。Kp,’=M×硒(3．1)式中Kpl'——修正后电磁流量传感器真实的标定系数： M——电磁流量传感器的修正系数； Kpj——修正前电磁流量传感器含有误差的标定系数。POTOK装簧通过对足够数量的电磁流量计样本进行干湿对比试验，得到每一台试验样本的电磁流量传感器修正系数，并且建立了修正系数和电磁流量传感器几何尺寸之间的对应关系： M1—Xl： M2—X2： M3—_x3： M4．—_X4： 根据以上有限数量的对应关系，通过概率和统计的方法，可以拟合出修J下系数和电磁流量传感器几何尺寸间的一般对应关系： Mi——Xi (3．2)
   有了式(3．2)的对应关系后，只要测量出任意一台电磁流量传感器的相关几何尺寸，就可以得到这台样本的相应修正系数。POTOK装置把式(3．2)的关系用软件的方法实现，通过这样的办法，POTOK装置自动修正了电磁流量传感器几何尺寸上的非一致性，很好地解决了MFC传感器的通用性问题。不过，值得注意的是，MFC传感器通用性问题的解决是建立在电磁流量计干湿对比试验基础之上的：对每一种新型的电磁流量计进行干标定之前，必须先对这种型号的电磁流量计样本进行干湿对比试验，通过试验获取修正系数关系式并以之修正POTOK 软件模型。完成这些工作后，MFC传感器即可以用来方便地标定相应规格的任意电磁流量计产品。扩展阅读：开封中仪流量仪表有限公司专业生产电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计、文丘里流量计、V锥流量计、V型锥流量计、喷嘴流量计、插入式电磁流量计、智能电磁流量计、分体式电磁流量计、一体式电磁流量计、标准孔板流量计、标准孔板、一体化孔板流量计、标准喷嘴流量计、长径喷嘴流量计、标准喷嘴、长径喷嘴、插入涡街流量计、智能涡街流量计，更多信息请访问开封中仪网站：