CN102032167A - 数字变频计量泵的流量补偿技术 - Google Patents

Abstract

本发明属于计量泵技术领域，特别是涉及一种数字变频计量泵的流量补偿技术；其特征在于包括制造精度误差的确定和补偿方法、转速和出口压力的确定和补偿方法、流体粘度系数的确定和补偿方法和工作时数的确定和补偿方法，该技术是分别对制造精度、转速和出口压力、流体黏度系数和工作时数这四个因素所造成的理论排量误差值进行计算，根据这些误差值来补偿理论排量，最后得出精确的实际排量，从而在实际的流量控制中运用该实际排量精确计算流量；由于本发明能够对影响计量泵输出排量的制造精度、转速和出口压力、流体粘度系数和工作时数进行补偿，从而有效提高了计量泵的输出精度，实现精确的流体定比投加。

Description

数字变频计量泵的流量补偿技术

技术领域

本发明属于计量泵技术领域，特别是涉及一种数字变频计量泵的流量补偿技术。

背景技术

计量泵作为往复泵的分支，广泛应用于石油、化工、水处理、食品、制药、环保、医疗器械等行业的流体定量投加和比例投加(简称流体定比投加)，已成为流程工业的心脏和发动机。据不完全统计，计量泵主要应用于以下几个方面：

(1)化工工艺过程及电站锅炉水质处理过程中的添加剂流量及PH值的调节与控制。各种反应催化剂和添加剂的投加量必须控制在一定范围内，才能保证产品质量要求。

(2)水处理过程中化学或生物添加剂的配比输送。在这一应用领域，将由多台计量泵组成一个泵站，系统运行时将根据不同水质情况和处理要求，实时按不同比例输送添加剂。

(3)化纤及精细化工生产过程中不同原料的配比输送。这里既有如同水处理过程中建立泵站进行配比输送的要求，也有单台泵定量自动调节输送介质的要求。

(4)恶劣工况下介质或物料的定量输送。这类情况下，计量泵流量的调节及系统的运行监控由人工现场作业是一件很困难甚至不可能的工作。

(5)清洗行业应用，包括汽车清洗、纺织企业的羊毛清洗及食品饮料行业的空瓶清洗等，其中的清洗剂添加就采用计量泵。采用计量泵可以减少人工添加的工作量，同时能比较准确地控制清洗剂的添加量，提高原料利用率，节约成本，减少清洗剂对环境所造成的污染。

(6)肥料灌溉是提高农产品产量和质量的重要手段，但是大片土地的施肥工作量很大，需花费大量的人力和财力。通过一次性铺设的地下管路系统，利用计量泵将各种配置的肥料或农药输送至农场的各个角落，既节约成本又提高了劳动效率。例如，以色列的滴灌技术在炎热的沙漠上打造了节水、高效的现代化设施农业。

(7)石油、天然气田和海上平台采油场。其不同于石化和化工行业，所有的计量泵主要用于向油井和原油输油管路添加各种防腐剂、破乳剂等化学药剂，提高采油能力和输油管道防腐能力。通常以高压、大流量要求居多。

(8)游泳池和楼宇空调循环水处理。循环使用的水必须在循环系统中进行消毒、调节酸碱度及降低电导率值等处理，并且所有的调节均需根据二次仪表的监测结果自动跟踪。

(9)食品及饮料行业，在生产工艺中投加添加剂，以改善食品的口味，延长保质期，防止变质。

(10)造纸和纸浆行业，在生产过程中添加增白剂提高纸品质量的中间物。

以上仅列出计量泵的部分应用，其应用范围并不局限于这些方面，还在不断扩大；近年来，随着微型控制器的快速发展以及逆变技术的日益成熟，人们开始在计量泵领域尝试采用数字变频技术。要将该项技术有效的应用计量泵，有许多技术问题需要研究和解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高数字变频计量泵工作精度的流量补偿技术，该技术是分别对制造精度、转速和出口压力、流体黏度系数和工作时数这四个因素所造成的理论排量误差值进行计算，根据这些误差值来补偿理论排量，最后得出精确的实际排量，从而在实际的流量控制中运用该实际排量精确计算流量。

本发明的目的是采用这样的技术解决方案实现的：其特征在于包括制造精度误差的确定和补偿方法，转速和出口压力误差的确定和补偿方法，流体粘度系数的确定和补偿方法以及工作时数误差的确定和补偿方法，各误差的确定和补偿方法如下：

制造精度误差的确定和补偿方法：检测记录泵的冲程排量脉冲数，用量筒或量杯测量流量的体积值，根据传动比确定的一次冲程的脉冲数和理论排量计算出误差值，然后调整冲程长度进行补偿，消除制造精度对理论排量的误差影响；

转速和出口压力误差的确定和补偿方法：测量并记录所有不同转速和出口压力波动及其造成的误差变化，将这些误差变化数据离散化，做成表的形式写进程序，供程序根据不同转速和不同出口压力及其波动的变化查表可得相应的误差值，采用精确调整的计量泵冲程长度消除制造精度对转速和压力的影响；

流体粘度系数误差的确定和补偿方法：通过线性插值计算出输送黏度系数不同的流体所存在的排量误差，；采用冲程长度可精确调整的计量泵，通过调节冲程长度，消除制造精度对流体黏度系数的影响；再选取一个出口压力平稳、波幅值很小的转速作为实际运行转速即可消除转速和出口压力对流体粘度系数的影响；

工作时数误差的确定和补偿方法：检测各个时间周期中阀球磨损值，由各个时间周期中的实际磨损值获得平均误差值，通过调整冲程长度，消除制造精度对工作时数的影响。

由于本发明能够对影响计量泵输出排量的制造精度、转速和出口压力、流体粘度系数和工作时数进行补偿，从而有效提高了计量泵的输出精度，能够实现精确的流体定比投加。

附图说明

图1为数字变频计量泵的结构原理示意图

图2为往复式隔膜计量泵的工作原理示意图

图3插值计算方法示意图

图4实际排量分段计算示意图

具体实施方式

在图1中：数字变频计量泵由专用数字变频器1、三相异步减速电机2和往复式隔膜计量泵3组成。专用数字变频器由主控模块4和驱动模块5构成。通过检测驱动模块5的温度、是否过截(过流)等信息，主控模块4决定是否采取相应的保护措施；通过速度检测元(部)件如编码器或霍尔器件，检测三相异步减速电机2转速，用于闭环控制。如果启动三相异步减速电机2后，没有速度信号，则表明存在三相异步减速电机2故障或速度传感器故障，主控模块4控制驱动模块5进入保护状态。如果往复式隔膜计量泵3工作后内部压力过大或过小，则表明往复式隔膜计量泵3处于非正常状态，应进入保护状态并报警。

在图2中：三相异步减速电机2由电机6和减速机7组成，往复式隔膜计量泵3由柱塞8、隔膜9、流体出口10、流体出口阀11、流体入口阀12和流体入口13组成。电机6通过减速机7驱动柱塞8作往复运动，带动隔膜9做凹凸变化，使隔膜室内容积发生周期性的变化，完成流体输送。当活塞8自右向左移动时，带动隔膜9向左做凹变化，使得泵缸内形成负压，流体经流体入口阀12流入泵缸；当活塞8自左向右移动时，带动隔膜9向右做凸变化，挤压泵缸内的流体，压力增大，流体经流体出口阀11排出。

本发明所述的数字变频计量泵的流量补偿技术包括制造精度误差的确定和补偿方法，转速和出口压力误差的确定和补偿方法，流体粘度系数的确定和补偿方法以及工作时数误差的确定和补偿方法，各误差的确定和补偿方法如下：

制造精度误差的确定和补偿方法：数字变频计量泵的冲程排量值存在制造精度的误差，通过实验测出每台泵的冲程排量误差值，具体方法是由微控制器记录检测到的脉冲数，利用量筒或量杯测量流量的体积值，根据已经由传动比确定的一次冲程的脉冲数和理论排量便可以计算出误差值，然后通过调整冲程长度进行补偿，消除制造精度对理论排量的误差影响；

转速和出口压力误差的确定和补偿方法：测量并记录所有不同转速和出口压力波动及其造成的误差变化，将这些误差变化数据离散化，做成表的形式写进程序，供程序根据不同转速和不同出口压力及其波动的变化查表可得相应的误差值，采用精确调整的计量泵冲程长度消除制造精度对转速和压力的影响；当碰到表内无具体对应的误差值时，可以通过这些端点上的值用插值法来计算误差，然后通过调节冲程长度，消除制造精度对转速和压力的影响；

流体粘度系数误差的确定和补偿方法：往复式隔膜计量泵输送不同流体时，流体的黏度系数是不同的，在其它条件全都相同的情况下，其实际排量所存的误差，可通过线性插值求得相应的排量误差；通过线性插值计算出输送黏度系数不同的流体所存在的排量误差，采用冲程长度可精确调整的计量泵，通过调节冲程长度，消除制造精度对流体黏度系数的影响；再选取一个出口压力平稳、波幅值很小的转速作为实际运行转速即可消除转速和出口压力对流体粘度系数的影响；

工作时数误差的确定和补偿方法：往复式隔膜计量泵长时间运行，其阀球磨损会造成泄漏误差，检测各个时间周期中阀球磨损值，由各个时间周期中的实际磨损值获得平均误差值，根据不同的工作时数所形成的泄露误差，采用调整冲程长度的方法，消除制造精度对工作时数的影响。

阀球磨损是一个非常缓慢的过程，所以引入一个时间t₀和时间段Δt，在时间t₀之前阀球几乎没有磨损，之后每隔Δt时间计算平均误差值，得到各个Δt时间段的平均误差值后，就容易对理论排量进行补偿。采用冲程长度可精确调整的计量泵，通过调节冲程长度，消除制造精度对工作时数的影响；通过选取一个特定的转速，在该转速下出口压力很平稳，其波动幅值很小，来消除转速和出口压力对工作的影响；由于阀球磨损缓慢，时间t₀是一个较大的数值，因此不用担心工作时数对前面三种情况造成误差影响。

制造精度误差的确定和补偿方法：

制造精度误差的确定：设电机旋转n₀圈，经减速机后驱动活塞往复一次，那么传动比为n₀，当电机的转速为n(单位：r/min)时，每秒活塞的往复次数(冲程频率)f，可用下式表示：

$f=\frac{n}{60n_0}---\left(1\right)$

电机转速可以根据脉冲数进行计算，在电机轴上设置一个霍尔传感器并均匀安装了四个磁钢，当电机运转一周，则检测到四个脉冲，当活塞往复一次时，检测到的脉冲数n_m为4n₀。将n_m代入上式得：

$f=\frac{n}{15n_m}---\left(2\right)$

在一定的有效隔膜面积下，泵的输出流体的体积流量与冲程长度和冲程频率成正比。因此，当使用往复式隔膜计量泵3时，其有效隔膜面积A是确定的，只需考虑另外两个因素对流体排量的影响。

令冲程长度为S，冲程频率为f，可以把流体的理论排量Q_l(单位：m³/h)表示成一个函数.

Q_l＝3600λASf                    (3)

式中：λ——比例系数；A——有效隔膜面积(m²)，；S——冲程长度(m)，；f——冲程频率。

将式(2)代入式(3)，可得理论排量Q_l(单位：m³/h)与电机转速n(单位：r/min)的关系式：

$Q_l=\frac{240\mathrm{\λASn}}{n_m}---\left(4\right)$

柱塞的往复运动，带动隔膜运动做凹凸变化，令凹变化的最大弯曲曲面与凸变化的最大弯曲曲面(如图2中隔膜部分的阴影所示)所围成的体积为V_l，即一次理论冲程排量为V_l，则流体的理论排量Q_l(单位：m³/h)可以表示为：

$Q_l=3600V_{l}f=\frac{240V_{l}n}{n_m}---\left(5\right)$

由公式(4)和公式(5)可得：

V_l＝λAS                    (6)

在实际中，由于制造精度ξ的影响，理论冲程排量的值与上式并不完全相等。将因制造精度引起的误差记为ΔV(ξ)，那么实际排量用V_l′(这里仅考虑制造精度对理论排量的影响)，可表示为：

V_l′＝V_l+ΔV(ξ)                (7)

分析了由制造精度引起的误差，可以根据实际情况使其他因素稳定，测出可靠的实验数据，确定每台泵的ΔV(ξ)，从而对制造精度引起的误差进行补偿。

排量误差值ΔV(ξ)的测量方法如下：

设k为实验次数，检测到的脉冲数为n_ms1，n_ms2，…，n_msk，测得的流体体积为Q_l1′，Q_l2′，…，Q_lk′，将误差记作ΔV₁(ξ)，ΔV₂(ξ)，…，ΔV_k(ξ)，那么

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}{V}_1\left(\mathrm{\ξ}\right)=\frac{{Q_{l1}}^{\′}-\frac{n_{\mathrm{ms}1}}{n_m}{V}_l}{\frac{n_{\mathrm{ms}1}}{n_m}}\\ \mathrm{\Δ}{V}_2\left(\mathrm{\ξ}\right)=\frac{{Q_{l2}}^{\′}-\frac{n_{\mathrm{ms}2}}{n_m}{V}_l}{\frac{n_{\mathrm{ms}2}}{n_m}}\\ ...\\ \mathrm{\Δ}{V}_k\left(\mathrm{\ξ}\right)=\frac{{Q_{\mathrm{lk}}}^{\′}-\frac{n_{\mathrm{msk}}}{n_m}{V}_l}{\frac{n_{\mathrm{msk}}}{n_m}}\end{array}\right.---\left(8\right)$

可得

$\mathrm{\ΔV}\left(\mathrm{\ξ}\right)=\frac{\mathrm{\Δ}{V}_1\left(\mathrm{\ξ}\right)+\mathrm{\Δ}{V}_2\left(\mathrm{\ξ}\right)+...+\mathrm{\Δ}{V}_k\left(\mathrm{\ξ}\right)}{k}---\left(9\right)$

为了消除制造精度误差所带来的影响，采用一台冲程长度可精确调整的计量泵，通过调节冲程长度，使ΔV(ξ)→0，从而消除制造精度对转速和压力的影响；

转速和出口压力误差的确定和补偿方法：

不同转速和出口压力引起的误差，泵的入口压力p_i是由装置本身决定的，泵的出口压力p_o等于入口压力p_i加上压差p，这个压差等于泵的扬程H乘以介质的比重，其表达式为：

p_o＝p_i+p                    (10)

p＝ρgH                     (11)

p_o——泵的出口压力，Pa；

p_i——泵的入口压力，Pa；

p——压差，Pa；

ρ——流体密度，kg/m³；

g——重力加速度，m/s²；

H——扬程，m。

当电机转速恒定时，出口压力增大则流量减少。在实际计量泵运行过程中，泵的出口压力p_o的值不是一个恒定的数值，因此针对不同转速和出口压力进行实验，得出大量实验数据，从而对其进行补偿，以达到精确控制的目的。

当电机转速大小为n时，出口压力p_o的大小在p_max和p_min之间波动，由压力波动带来的误差记作ΔV(p_o，n)，那么一次实际冲程排量V_s(不计制造精度误差)表示如下：

V_s＝V_l+ΔV(p_o，n)                    (12)

由于压力和转速是随工况不同而变化的，因此需要在不同转速和出口压力下测得大量的实验数据，以保证对其进行合理的补偿。当然，不可能观察并记录所有不同转速和出口压力波动及其造成的误差变化，将这些数据离散化，做成表的形式写进程序，以供程序根据不同转速和不同出口压力及其波动的变化查表做出相对应的补偿。只需记录一些表格端点上的转速和出口压力波动的误差值，这样当碰到表内无具体对应的误差值时，就可以通过这些端点上的值用插值法来计算误差，从而达到精确控制的目的。具体插值计算方法如图3所示：

误差计算简要说明：

当电机的转速为n₁，出口压力波动为p₁时，对应的误差为V₁₁；

当电机的转速为n₁，出口压力波动为p₂时，对应的误差为V₂₁；

当电机的转速为n₂，出口压力波动为p₁时，对应的误差为V₁₂；

当电机的转速为n₂，出口压力波动为p₂时，对应的误差为V₂₂；

这4个数据都是在表中已记录的。若电机转速为n₀(n₁＜n₀＜n₂)，出口压力波动为p₀(p₁＜p₀＜p₂)，则先根据V₁₁、V₁₂和n₀在n₁与n₂中所占比例通过线性插值来计算得出V₁₀；同理，根据V₂₁、V₂₂和n₀在n₁与n₂中所占比例来计算得出V₂₀；最后，根据V₁₀、V₂₀和p₀在p₁与p₂中所占比例来计算得出V₀，该值就是在转速为n₀，出口压力波动为p₀时的误差值。

转速和出口压力带来的误差就由上述计算方法来获得，有了这个误差值，就可以在计算实际排量时消除转速和出口压力造成的误差影响。为了下一步的准确测量流体黏度系数不同所造成的误差，需要消除转速和出口压力带来的误差影响，采用的方法是为电机选取一个特定的转速，在这个转速下出口压力很平稳，其波动幅度很小，在这一前提下来近似计算流体黏度系数不同所造成的误差。

流体粘度系数误差的确定和补偿方法：

当住复式隔膜计量泵输送不同流体时，流体的黏度系数η不同，在其他条件全都相同的情况下，其实际排量将存在差别。用函数x(η)表示黏度系数η不同带来的误差影响，可将一次实际排量表示成：

V_s＝x(η)V_l                    (13)

所以，

$x\left(\mathrm{\η}\right)=\frac{V_s}{V_l}---\left(14\right)$

该数据的获得，需要对测量进行必要的控制，使得其他因素不影响理论排量的大小。在前面描述过的制造精度造成的误差，不同转速和出口压力造成的误差，所用流体均为清水，因此可得清水所对应的函数x(η)值为1。

对η，取一些典型的值：η₁，η₂，…，η_m，通过实验确定x(η_i)(i＝1，2，...，m)，对于η的非典型值η_α，通过线性插值可求得相对应的x(η_α)。

工作时数误差的确定和补偿方法：

往复式隔膜计量泵长时间运行后，其阀球磨损会产生泄漏误差，根据不同的工作时数对其进行补偿；设阀球磨损系数为ε，阀球磨损量为μ，其中μ是一个随时间t的积累而会发生改变的量，用公式表示：

μ＝εt+c(c为常数)                (15)

在实际中，μ随时间的积累而产生磨损是一个极为缓慢的过程，并且在开始的t₀时间内几乎没有磨损，所以只需计算t₀时间后每隔一段时间Δt因磨损而减少的量即可，式子改写如下：

μ_i＝ε(t₀+iΔt)+c(i＝1，2，…，n)            (16)

那么，在第i段Δt时间内的一次冲程泄漏量ΔV_μ为：

ΔV_μi＝g(μ_i)                            (17)

当计量泵工作时间T的值比较大时，需要对其补偿，减小误差，达到精确控制的目的。在T工作时间内的理论排量Q_Tl为：

$Q_{\mathrm{Tl}}={\mathrm{TQ}}_l=\frac{240T{V}_{l}n}{n_m}---\left(18\right)$

在T工作时间内的实际排量Q_Ts计算，首先要对时间T进行分段：

$y=\left[\frac{T-t_0}{\mathrm{\Δt}}\right]---\left(19\right)$

如图4所示，将时间T分(y+1)段计算，则

$Q_{\mathrm{Ts}}=t_0{Q}_l+\mathrm{\Δt}{Q}_{s_1}+\mathrm{\Δt}{Q}_{s_2}+...+\mathrm{\Δt}{Q}_{s_y}+(T_2-t_0-\mathrm{y\Δt})Q_{s_{y+1}}---\left(20\right)$

其中， $\left\{\begin{array}{c}{Q}_{s_1}=\frac{240(V_l+\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{\μ}1})n}{n_m}\\ Q_{s_2}=\frac{240(V_l+\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{\μ}2})n}{n_m}\\ ...\\ Q_{s_y}=\frac{240(V_l+\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{\μy}})n}{n_m}\\ Q_{s_{y+1}}=\frac{240(V_l+\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{\μ}(y+1)})n}{n_m}\end{array}\right.---\left(21\right)$

综上所述，考虑所有因素的影响，则一个冲程实际排量V_s可写成：

V_s＝x(η)(V_l+ΔV(ξ)+ΔV(P_o，n)+ΔV_ui)            (22)

根据实际排量V_s的值和实际测量的电机转速n_s，通过下式可求得补偿后的流量Q_s(单位：m³/h)为：

$Q_s=\frac{240V_s{n}_s}{n_m}---\left(23\right)$

当然，对于计量泵的补偿并不能延长各个机械器件的使用寿命，它补偿的仅仅是针对器件正常使用寿命范围内引起的误差。当隔膜计量泵的器件使用时间超过其正常寿命时，需要及时进行更换，这样才能保证控制的精度。

Claims (6)

1.数字变频计量泵的流量补偿技术，其特征在于包括制造精度误差的确定和补偿方法，转速和出口压力误差的确定和补偿方法，流体粘度系数的确定和补偿方法以及工作时数误差的确定和补偿方法，各误差的确定和补偿方法如下：

制造精度误差的确定和补偿方法：检测记录泵的冲程排量脉冲数，用量筒或量杯测量流量的体积值，根据传动比确定的一次冲程的脉冲数和理论排量计算出误差值，然后调整冲程长度进行补偿，消除制造精度对理论排量的误差影响；

转速和出口压力误差的确定和补偿方法：测量并记录所有不同转速和出口压力波动及其造成的误差变化，将这些误差变化数据离散化，做成表的形式写进程序，供程序根据不同转速和不同出口压力及其波动的变化查表可得相应的误差值，采用精确调整的计量泵冲程长度消除制造精度对转速和压力的影响；

流体粘度系数误差的确定和补偿方法：通过线性插值计算出输送黏度系数不同的流体所存在的排量误差，；采用冲程长度可精确调整的计量泵，通过调节冲程长度，消除制造精度对流体黏度系数的影响；再选取一个出口压力平稳、波幅值很小的转速作为实际运行转速即可消除转速和出口压力对流体粘度系数的影响；

工作时数误差的确定和补偿方法：检测各个时间周期中阀球磨损值，由各个时间周期中的实际磨损值获得平均误差值，通过调整冲程长度，消除制造精度对工作时数的影响。

2.根据权利要求1所述的数字变频计量泵的流量补偿技术，其特征在于所述制造精度误差的确定方法是：设电机旋转n₀圈，经减速机后驱动活塞往复一次，那么传动比为n₀，当电机的转速为n(单位：r/min)时，每秒活塞的往复次数(冲程频率)f，可用下式表示：

$f=\frac{n}{60n_0}---\left(1\right)$

电机转速可以根据脉冲数进行计算，在电机轴上设置一个霍尔传感器并均匀安装了四个磁钢，当电机运转一周，则检测到四个脉冲，当活塞往复一次时，检测到的脉冲数n_m为4n₀。将n_m代入上式得：

$f=\frac{n}{{15n}_m}---\left(2\right)$

在一定的有效隔膜面积下，泵的输出流体的体积流量与冲程长度和冲程频率成正比。因此，当使用往复式隔膜计量泵3时，其有效隔膜面积A是确定的，只需考虑另外两个因素对流体排量的影响；

令冲程长度为S，冲程频率为f，可以把流体的理论排量Q_l(单位：m³/h)表示成一个函数：

Q_l＝3600λASf                    (3)

式中：λ——比例系数；A——有效隔膜面积(m²)，；S——冲程长度(m)，；f——冲程频率；

将式(2)代入式(3)，可得理论排量Q_l(单位：m³/h)与电机转速n(单位：r/min)的关系式：

$Q_l=\frac{240\mathrm{\λASn}}{n_m}---\left(4\right)$

柱塞的往复运动，带动隔膜运动做凹凸变化，令凹变化的最大弯曲曲面与凸变化的最大弯曲曲面所围成的体积为V_l，

即一次理论冲程排量为V_l，则流体的理论排量Q_l(单位：m³/h)可以表示为：

$Q_l=3600V_{l}f=\frac{240V_{l}n}{n_m}---\left(5\right)$

由公式(4)和公式(5)可得：

V_l＝λAS                (6)

将因制造精度引起的误差记为ΔV(ξ)，实际排量用V_l′，可表示为：

V_l′＝V_l+ΔV(ξ)                   (7)

根据实际情况使其他因素稳定，测出可靠的实验数据，确定每台泵的ΔV(ξ)。

3.根据权利要求1所述的数字变频计量泵的流量补偿技术，其特征在于所述排量误差值的确定方法如下：

设k为实验次数，检测到的脉冲数为n_ms1，n_ms2，…，n_msk，测得的流体体积为Q_l1′，Q_l2′，…，Q_lk′，将误差记作ΔV₁(ξ)，ΔV₂(ξ)，…，ΔV_k(ξ)，那么

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}{V}_1\left(\mathrm{\ξ}\right)=\frac{{Q_{l1}}^{\′}-\frac{n_{\mathrm{ms}1}}{n_m}{V}_l}{\frac{n_{\mathrm{ms}1}}{n_m}}\\ \mathrm{\Δ}{V}_2\left(\mathrm{\ξ}\right)=\frac{{Q_{l2}}^{\′}-\frac{n_{\mathrm{ms}2}}{n_m}{V}_l}{\frac{n_{\mathrm{ms}2}}{n_m}}\\ ...\\ \mathrm{\Δ}{V}_k\left(\mathrm{\ξ}\right)=\frac{{Q_{\mathrm{lk}}}^{\′}-\frac{n_{\mathrm{msk}}}{n_m}{V}_l}{\frac{n_{\mathrm{msk}}}{n_m}}\end{array}\right.---\left(8\right)$

可得： $\mathrm{\ΔV}\left(\mathrm{\ξ}\right)=\frac{\mathrm{\Δ}{V}_1\left(\mathrm{\ξ}\right)+\mathrm{\Δ}{V}_2\left(\mathrm{\ξ}\right)+...+\mathrm{\Δ}{V}_k\left(\mathrm{\ξ}\right)}{k}---\left(9\right).$

4.根据权利要求1所述的数字变频计量泵的流量补偿技术，其特征在于所述转速和出口压力误差的确定方法是：

因不同转速和出口压力引起的误差，而泵的入口压力p_i是由装置本身决定的，泵的出口压力p_o等于入口压力p_i加上压差p，这个压差等于泵的扬程H乘以介质的比重，其表达式为：

p_o＝p_i+p                        (10)

p＝ρgH                    (11)

p_o——泵的出口压力，Pa；p_i——泵的入口压力，Pap——压差，Pa；ρ——流体密度，kg/m³；g——重力加速度，m/s²；H——扬程，m；

当电机转速恒定时，出口压力增大则流量减少；在实际计量泵运行过程中，泵的出口压力p_o的值不是一个恒定的数值，针对不同转速和出口压力进行实验，获得大量实验数据；

当电机转速大小为n时，出口压力p_o的大小在p_max和p_min之间波动，由压力波动带来的误差记作ΔV(P_o，n)，那么一次实际冲程排量V_s(不计制造精度误差)表示如下：

V_s＝V_l+ΔV(P_o，n)                (12)

压力和转速是随工况不同而变化的，需要在不同转速和出口压力下检测得大量的实验数据，以保证对其进行合理的补偿；当然，不可能观察并记录所有不同转速和出口压力波动及其造成的误差变化，将这些数据离散化，做成表的形式写进程序，以供程序根据不同转速和不同出口压力及其波动的变化查表做出相对应的补偿；采用只需记录一些表格端点上的转速和出口压力波动的误差值，当碰到表内无具体对应的误差值时，可以通过这些端点上的值用插值法计算误差。

5.根据权利要求1所述的数字变频计量泵的流量补偿技术，其特征在于所述流体粘度系数误差的确定方法是：

流体的黏度系数η不同，在其他条件全都相同的情况下，其实际排量将存在误差；用函数x(η)表示黏度系数η不同带来的误差影响，可将一次实际排量表示成：

V_s＝x(η)V_l                (13)

所以，

$x\left(\mathrm{\η}\right)=\frac{V_s}{V_l}---\left(14\right)$

该数据的获得，需要对测量进行必要的控制，使得其他因素不影响理论排量的大小；设定所用流体均为清水，可得清水所对应的函数x(η)值为1。

对η，取一些典型的值：η₁，η₂，…，η_m，通过实验确定x(η_i)(i＝1，2，...，m)，对于η的非典型值η_α，通过线性插值可求得相对应的x(η_α)。

6.根据权利要求1所述的数字变频计量泵的流量补偿技术，其特征在于所述工作时数误差的确定方法是：

设阀球磨损系数为ε，阀球磨损量为μ，其中μ是一个随时间t的积累而会发生改变的量，用公式表示：

μ＝εt+c(c为常数)                        (15)

在实际中，μ随时间的积累而产生磨损是一个极为缓慢的过程，并且在开始的t₀时间内几乎没有磨损，所以只需计算t₀时间后每隔一段时间Δt因磨损而减少的量即可，式子改写如下：

μ_i＝ε(t₀+iΔt)+c(i＝1，2，…，n)            (16)

在第i段Δt时间内的一次冲程泄漏量ΔV_μ为：

ΔV_μi＝g(μ_i)                        (17)

在T工作时间内的理论排量Q_Tl为： $Q_{\mathrm{Tl}}={\mathrm{TQ}}_l=\frac{240T{V}_{l}n}{n_m}---\left(18\right)$

在T工作时间内的实际排量Q_Ts计算，首先要对时间T进行分段：

$y=\left[\frac{T-t_0}{\mathrm{\Δt}}\right]---\left(19\right)$

将时间T分(y+1)段计算，则

$Q_{\mathrm{Ts}}=t_0{Q}_l+\mathrm{\Δt}{Q}_{s_1}+\mathrm{\Δt}{Q}_{s_2}+...+\mathrm{\Δt}{Q}_{s_y}+(T_2-t_0-\mathrm{y\Δt})Q_{s_{y+1}}---\left(20\right)$

其中， $\left\{\begin{array}{c}{Q}_{s_1}=\frac{240(V_l+\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{\μ}1})n}{n_m}\\ Q_{s_2}=\frac{240(V_l+\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{\μ}2})n}{n_m}\\ ...\\ Q_{s_y}=\frac{240(V_l+\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{\μy}})n}{n_m}\\ Q_{s_{y+1}}=\frac{240(V_l+\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{\μ}(y+1)})n}{n_m}\end{array}\right.---\left(21\right)$

考虑所有因素的影响，则一个冲程实际排量V_s可写成：

V_s＝x(η)(V_l+ΔV(ξ)+ΔV(P_o，n)+ΔV_ui)        (22)

根据实际排量V_s的值和实际测量的电机转速n_s，通过下式可求得补偿后的流量Q_s(单位：m³/h)为：

$Q_s=\frac{240V_s{n}_s}{n_m}---\left(23\right)$

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