CN109253781A - 节流式压差流量传感器的校准方法及校准系统 - Google Patents

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters

Abstract

本发明属于计量测试技术领域，提供了一种节流式压差流量传感器的校准方法：采集当前环境下的温度、相对湿度和大气压；根据当前环境下的温度、相对湿度、大气压，以及待校准压差传感器标准工况下的温度、相对湿度、大气压计算流量补偿系数R，所述流量补偿系数R用于对待校准节流式压差传感器的流量测量值进行校准。本发明还提供了一种节流式压差流量传感器的校准系统。本发明通过软件对测量流量值进行动态修正，可以根据测量流体密度的不同对测量压差值进行补偿计算，提高了节流式压差流量传感器的测量精度。

Description

节流式压差流量传感器的校准方法及校准系统
技术领域
本发明涉及计量测试技术领域，具体涉及一种节流式压差流量传感器的校准方法及校准系统。
背景技术
压差流量传感器是指能够用来测量两个压力之间的差值的传感器。其中，节流式压差流量传感器通常由能将流量转换成压差信号的节流装置及测量压差并显示流量的压差计组成。节流式压差流量传感器是目前工业生产中用来测量气体、液体和蒸气流量的最常用的一种流量仪表。节流式压差流量传感器包括但不限于使用阻力管、筛网、空速管等结构的传感器。其因结构简单，性能稳定，使用寿命长，便于规模生产等优点而备受青睐，但节流式压差流量传感器同时还存在测量精度低，测量结果受环境影响大，一致性差的缺点。
本发明针对现有技术的缺陷，提出了一种节流式压差流量传感器的校准方法及校准系统，通过软件对测量流量值进行动态修正，可以根据测量流体密度的不同对测量压差值进行补偿计算，从而提高了节流式压差流量传感器的测量精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节流式压差传感器的校准方法及校准系统，以解决现有压差传感器的测量精度低，测量结果受环境影响大的问题。
本发明的一个目的在于提供一种节流式压差流量传感器的校准方法，包括以下步骤：
采集当前环境下的温度、相对湿度和大气压；根据当前环境下的温度、相对湿度、大气压，以及待校准压差传感器标准工况下的温度、相对湿度、大气压计算流量补偿系数R，所述流量补偿系数R用于对待校准节流式压差传感器的流量测量值进行校准。
进一步地，所述方法还包括以下步骤：采集待测压差传感器的流量测量值数据，采用所述流量补偿系数R对所述流量测量值进行校准，得流量校准值，所述流量校准值=测量压差值×R。
进一步地，所述流量补偿系数；所述P工为当前环境下的大气压，所述Pb工为当前环境下水的饱和蒸汽压，所述φ工为当前环境下的相对湿度，所述t工为当前环境下的温度，所述t标为待校准压差传感器标准工况下的温度，所述P标为待校准压差传感器标准工况下的大气压，所述Pb标为待校准压差传感器标准工况下水的饱和蒸汽压，所述φ标为待校准压差传感器标准工况下的相对湿度。
本发明的第二个目的在于提供一种压差传感器校准系统，包括：
标准温度传感器，用于检测当前环境下的温度；
标准湿度传感器，用于检测当前环境下的相对湿度；
标准大气压力传感器，用于检测当前环境下的大气压；
处理器；
存储介质，所述存储介质中储存有多条指令，所述指令由所述处理器执行时使所述处理器接收所述当前环境下的温度、相对湿度以及大气压，并根据当前环境下的温度、相对湿度、大气压以及标准工况下的温度、相对湿度、大气压计算补偿系数R。
进一步地，所述系统还包括待检测压差传感器，所述处理器还可以接收所述待检测压差传感器采集的测量压差值，并根据所述测量压差数据和补偿系数计算校准压差数据。
进一步地，所述系统还包括压差显示单元，所述压差显示单元用于将所述处理器处理后获得的校准压差值进行显示输出。
本发明通过测量环境参数，采用软件对测量流量值进行动态修正，根据测量流体密度的不同对测量压差值进行补偿计算，提高了节流式压差流量传感器的测量精度，降低了环境因素对测量结果造成的影响。
附图说明
图1是本发明第二实施方式中压差传感器校准系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。
本发明第一实施方式提供了一种节流式压差传感器的校准方法，包括以下步骤：
采集当前环境下的温度、相对湿度和大气压；根据当前环境下的温度、相对湿度、大气压，以及待校准压差传感器标准工况下的温度、相对湿度、大气压计算流量补偿系数R，所述流量补偿系数R用于对待校准压差传感器的流量测量值进行校准。
进一步地，所述校准方法还包括以下步骤：采集待测压差传感器的流量测量值数据，采用所述流量补偿系数R对所述流量测量值进行校准，得流量校准值，所述流量校准值=流量测量值×R。
需要说明的是，由于压差传感器的是以伯努利方程（见公式1）和空气密度计算公式（见公式2）为原理设计的；
（1）
其中，QM为质量流量，为结构系数，为压差，ρ为流体密度；
（2）
其中，ρ为空气密度，ρ0为0℃、101.3KPa时干空气的密度，t为环境温度，P为环境压力，φ为空气相对湿度，Pb为水的饱和蒸汽压。
压力补偿系数；当前环境下和标准工况下的QM相等时，。根据公式（2）可计算得到：；其中，P工为当前环境下的大气压，Pb工为当前环境下水的饱和蒸汽压，φ工为当前环境下的相对湿度，t工为当前环境下的温度，t标为待校准压差传感器标准工况下的温度，P标为待校准压差传感器标准工况下的大气压，Pb标为待校准压差传感器标准工况下水的饱和蒸汽压，φ标为待校准压差传感器标准工况下的相对湿度。
根据公式（1），流量补偿系数。
本实施例通过对环境参数进行实时采集，并根据环境参数和待检测压差传感器在标准工况下的环境参数进行补偿计算，减小了节流式压差传感器的测量结果因环境参数的变化而造成误差，从而确保了流量测量结果的准确性。
本发明第二实施例提供了一种节流式压差传感器的校准系统，如图1所示，所述系统包括标准温度传感器，用于检测当前环境下的温度；
标准湿度传感器，用于检测当前环境下的相对湿度；
标准大气压力传感器，用于检测当前环境下的大气压；
处理器；
存储介质，所述存储介质中储存有多条指令，所述指令由所述处理器执行时使所述处理器接收所述当前环境下的温度、相对湿度以及大气压，并根据当前环境下的温度、相对湿度、大气压以及标准工况下的温度、相对湿度、大气压计算补偿系数R。
进一步地，所述系统还包括待检测压差传感器，所述处理器还可以接收所述待检测压差传感器采集的测量压差值，并根据所述测量压差值和补偿系数计算校准压差值。
进一步地，所述系统还包括压差显示单元，所述压差显示单元用于将所述处理器处理后获得的校准压差值进行显示输出。
本实施例的节流式压差流量传感器的校准系统结构简单，通过采集环境参数并通过软件对测量流量值进行动态修正，可以根据测量流体密度的不同对测量压差值进行补偿计算，提高了节流式压差流量传感器的测量精度，减小了环境对测量结构的影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种节流式压差流量传感器的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集当前环境下的温度、相对湿度和大气压；根据当前环境下的温度、相对湿度、大气压，以及待校准压差传感器标准工况下的温度、相对湿度、大气压计算流量补偿系数R，所述流量补偿系数R用于对待校准节流式压差传感器的流量测量值进行校准。
2.根据权利要求1所述的节流式压差流量传感器的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：采集待测压差传感器的流量测量值数据，采用所述流量补偿系数R对所述流量测量值进行校准，得流量校准值，所述流量校准值=测量压差值×R。
3.根据权利要求2所述的节流式压差流量传感器的校准方法，其特征在于，所述流量补偿系数；所述P工为当前环境下的大气压，所述Pb工为当前环境下水的饱和蒸汽压，所述φ工为当前环境下的相对湿度，所述t工为当前环境下的温度，所述t标为待校准压差传感器标准工况下的温度，所述P标为待校准压差传感器标准工况下的大气压，所述Pb标为待校准压差传感器标准工况下水的饱和蒸汽压，所述φ标为待校准压差传感器标准工况下的相对湿度。
4.一种压差传感器校准系统，其特征在于，包括：
标准温度传感器，用于检测当前环境下的温度；
标准湿度传感器，用于检测当前环境下的相对湿度；
标准大气压力传感器，用于检测当前环境下的大气压；
处理器；
存储介质，所述存储介质中储存有多条指令，所述指令由所述处理器执行时使所述处理器接收所述当前环境下的温度、相对湿度以及大气压，并根据当前环境下的温度、相对湿度、大气压以及标准工况下的温度、相对湿度、大气压计算补偿系数R。
5.根据权利要求4所述的压差传感器校准系统，其特征在于，所述系统还包括待检测压差传感器，所述处理器还可以接收所述待检测压差传感器采集的测量压差值，并根据所述测量压差数据和补偿系数计算校准压差数据。
6.根据权利要求4所述的压差传感器校准系统，其特征在于，所述系统还包括压差显示单元，所述压差显示单元用于将所述处理器处理后获得的校准压差值进行显示输出。
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