CN115950511B - 智控一体式体积修正仪检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

智控一体式体积修正仪检测装置及检测方法，包括由体积修正仪、加热辅助装置和自动化检测装置，体积修正仪由温度传感器、压力传感器、流量基表互相连接构成整体式结构，一体式体积修正仪检测装置设置有高低温试验箱、压力校验仪和数据采集装置，高低温试验箱的箱底上设有承重托盘，承重托盘上放置若干个待检测的体积修正仪。每个待检测的体积修正仪对应一个加热辅助装置。本发明通过在待检测体积修正仪上设置加热辅助装置，对待检测体积修正仪进行预热处理，从而可以大幅压缩，等待温度时间，并通过预测估计算法实时预测值体积修正仪压力和温度控制量的输出值，来实现对压力和温度的智能控制。

Description

智控一体式体积修正仪检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及自动检测装置领域，更具体的说是智控一体式体积修正仪检测装置及检测方法。

背景技术

体积修正仪是安装在流量基表上，配置有温度传感器和压力传感器，并接收来自流量基表的脉冲信号，用一定数学模型计算出标准参比条件下累积体积流量（简称标况累积流量），并显示、存储和传输流量数据的装置。体积修正仪在能源贸易结算特别是燃气方面有着相关应用，为工业生产提供了精准计量。

现阶段，体积修正仪的检测采取分体式检测，即将对体积修正仪的压力传感器、温度传感器和流量信号分别检测的方式。分体式检测虽然能对体积修正仪进行校准，但比较繁琐，检测过程中也可能受不确定的因素所影响，导致校准结果不确定性较大。而且分体式检测是分别对温度和压力传感器在不同时段分别检测校准，无法将压力传感器随温度变化对压力值误差的影响校准检测。此外，压力和温度的读取均为人工读数的方式，人为因素较大。

因此，需要提供一体化体积修正仪自动化的检测的标准装置，但是一体化体积修正仪在实际检测过程中，由于为了保证检测精度需要等腔体内温度、体积修正仪内部温度以及体积修正仪温度达到恒定才能保证检测准确且经常需要加热到50度，而且由于材质问题，腔体内温度和体积修正仪内部温度往往升温较为容易，而体积修正仪往往升温慢，造成等待升温的时间往往较长，影响了检测效率；

并且由于设备长期使用过程中会出现老化，以及检测过程中会出现零点漂移，导致温度和压力值不准的问题，也会影响检测的准确度；

针对以上问题申请人提出智控一体式体积修正仪检测装置及检测方法，来解决以上问题。

发明内容

针对以上问题，本申请提出智控一体式体积修正仪检测装置及检测方法，通过在待检测体积修正仪上设置加热辅助装置，对待检测体积修正仪进行预热处理，从而可以大幅压缩，等待温度时间，并且设置多个温度感应器进行温度监控以方便对温度进行控制，并通过预测估计算法实时预测值体积修正仪压力和温度控制量的输出值，来实现对压力和温度的智能控制。为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

智控一体式体积修正仪检测装置，包括体积修正仪、加热辅助装置和自动化检测装置，所述体积修正仪由温度传感器、压力传感器、流量基表互相连接构成整体式结构，其特征在于，所述一体式体积修正仪检测装置设置有高低温试验箱、压力校验仪和数据采集装置，所述高低温试验箱的箱底上设有承重托盘，所述承重托盘上放置若干个待检测的体积修正仪；

所述加热辅助装置包括加热丝，温度感应器和温度控制器，每个待检测的体积修正仪对应一个加热辅助装置，每个待检测的体积修正仪的两端壳体外侧绕有加热丝，所述温度感应器贴附在待检测的体积修正仪的壳体上，所述温度控制器设置在承重托盘上；

待测体积修正仪的流量基表左腔通过气管密封地穿过高低温试验箱与压力校验仪连接，流量基表右腔通过气管与压力源连接，所述压力源通过气管经控制阀与压力校验仪连接，所述压力校验仪与数据采集装置连接，所述流量基表上的压力传感器和压力校验仪共同测量流量基表内腔的同一介质压力，所述高低温试验箱外壁设有温湿度传感器，所述温湿度传感器与数据采集装置通讯连接；

待测体积修正仪的流量基表右腔气管内设有标准温度计，所述标准温度计与数据采集装置连接，所述流量基表上的温度传感器和标准温度计共同测量所述基表内腔的同一个介质温度；

所述数据采集装置分别与待测体积修正仪的压力传感器、温度传感器相连接；

所述智控一体式体积修正仪检测装置还包括工控机，所述工控机分别与压力校验仪、数据采集装置电性连接。

作为本发明结构进一步改进，所述高低温试验箱内还设有摄像头，所述摄像头设于待检测的体积修正仪的上方，且与体积修正仪的流量基表相对应。

作为本发明结构进一步改进，所述压力源为高压氮气瓶，为压力校验仪提供纯净干燥氮气作为压力工作介质，所述高压氮气瓶装配有温度调节过滤器。

作为本发明结构进一步改进，所述承重托盘为抽屉式，所述承重托盘下方有承重托盘支架，所述承重托盘支架有两道导轨槽，所述承重托盘支架底部有两组滚轮，所述滚轮通过滚轮支架安装在承重托盘底部，所述滚轮在对应导轨槽内沿导轨槽来回运动，所述承重托盘外侧有把手。

作为本发明结构进一步改进，每个待检测的体积修正仪对应4个温度感应器，所述温度感应器分别设置在待检测的体积修正仪主体外侧、待检测的体积修正仪顶部外侧以及待检测的体积修正仪左右端部外侧。

作为本发明结构进一步改进，所述压力校验仪为CPC4000中低压校验仪。

作为本发明结构进一步改进，所述高低温试验箱温度的温度范围为-10℃～60℃范围内，所述高低温试验箱所设置的温度在检测过程中保持恒定。

作为本发明结构进一步改进，所述工控机连接有显示器和打印机，所述体积修正仪还连接有电源适配器。

作为本发明结构进一步改进，所述数据采集装置的通讯接口为RS485或RS232通讯接口。

本发明提供基于智控一体式体积修正仪检测装置的检测方法，具体步骤如下：

1)将加热辅助装置的加热丝固定在待检测的体积修正仪的两端，将温度感应器固定在体积修正仪的壳体上，之后将待检测的体积修正仪摆放在承重托盘上；

2）通过机械推入高低温试验箱内，将待检测的体积修正仪两端法兰分别通过PVC夹纱气管连接固定，并确保气路密封；

3）通过工控机控制高低温试验箱设定需校准的温度点，并通过加热辅助装置对待检测的体积修正仪进行预加热， 同时控制压力校验仪设定需校准的压力点，经过一段时间后体积修正仪的流量基表内的气体介质温度与压力达到设定值，并且保持稳定状态；

4）数据采集装置采集体积修正仪的温度传感器和压力传感器的数据，同时数据采集装置也采集同一时刻高低温试验箱内标准温度计和压力校验仪上的数据，并发送至工控机上，再通过预测估计算法实时预测体积修正仪的温度控制量的输出值及压力控制量的输出值，判断得出其示值误差值，实现了体积修正仪的自动化检测。

作为本发明检测方法进一步改进，所述步骤4）预测估计算法实时预测体积修正仪的温度控制量的输出值，来实现对温度的智能控制表示为：

步骤1.1，预测温度控制模型;

利用温度控制系统中当前温度和过去温度的偏差值、预测模型来预测过程温度控制系统未来的偏差值，再以滚动优化确定当前的最优控制策略，使未来一段时间内被控变量与期望值偏差最小，将温度控制系统模型向量表示为：

；

式中，

是温度控制模型向量，N是采样时间，在k时刻；设系统初始预测值输出为：

；

式中，k+i|k表示在k时刻对k+i时刻的预测，当k时刻控制有M个连续的控制增量

时，预测下一时刻温度控制系统预测值输出/>

为：

；

式中，y的下标代表系统控制变量变化的次数；

步骤1.2，滚动优化；

在优化性能指标中加入软约束后，通过最小化性能指标对模型预测进行滚动优化，求解控制增量，最小化性能指标

表示为：

；

式中，

表示系统输出的期望值，P被称为优化时域，/>

表示对跟踪误差抑制程度的权系数、/>

表示对控制变量变化抑制程度的权系数；

步骤1.3，反馈校正；

首先检测对象的实际输出

，并和模型预测的当前输出/>

相比较构成输出误差：

；

再通过所计算的输出误差修正模型输出预测值来获得下一时刻的模型预测值

，其计算公式表示如下：

；

式中，

为权系数向量，/>

为位移阵表示为：/>

；

步骤1.4，系统控制器输出；

将模型预测所计算出的下一时刻系统预测输出值

，与PID控制器相结合获得最终的系统控制器输出：

；

式中

为温度控制系统控制器的输出，/>

为PID温度算法输出值，将输出值作用至加热丝的功率控制，进而实现温度的智能控制；

所述步骤4）预测估计算法实时预测值体积修正仪压力控制量的输出值，来实现对压力的智能控制表示为：

步骤2.1，预测压力控制模型；

利用压力控制系统中当前压力和过去压力的偏差值、预测模型来预测过程压力控制系统未来的偏差值，再以滚动优化确定当前的最优控制策略，使未来一段时间内被控变量与期望值偏差最小，将压力控制系统模型向量表示为：

；

式中，a是压力控制模型向量，N是采样时间，在k时刻；设系统初始预测值输出为：

；

式中，k+i|k表示在k时刻对k+i时刻的预测，当k时刻控制有M个连续的控制增量Δu(k)，…，Δu(k+M-1)时，可预测下一时刻压力控制系统预测值输出

为：

式中，y的下标代表系统控制变量变化的次数；

步骤2.2，滚动优化；

在优化性能指标中加入软约束后，通过最小化性能指标对模型预测进行滚动优化，求解控制增量，最小化性能指标J(k)表示为：

；

式中，w(k+i) 表示系统输出的期望值，P被称为优化时域，

表示对跟踪误差抑制程度的权系数、/>

表示对控制变量变化抑制程度的权系数；

步骤2.3，反馈校正；

首先检测对象的实际输出y(k+1)，并和模型预测的当前输出

相比较构成输出误差：

；/>

再通过所计算的输出误差修正模型输出预测值来获得下一时刻的模型预测初值，其计算公式表示如下：

；

式中，h为权系数向量，S为位移阵表示为：

；

步骤2.4，系统控制器设计；

将模型预测所计算出的下一时刻系统预测输出值

，与PID控制器相结合获得最终的系统控制器输出：

；

式中O为压力控制系统控制器的输出，Opid为PID控制器的输出，将输出值作用至比例阀开度的控制，进而实现压力的智能控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1）本发明通过在待检测体积修正仪上设置加热辅助装置，将加热丝缠绕在待检测体积修正仪两侧，并且将温度感应器设置在待检测体积修正仪上，收集相应位置温度，由于加热丝加热较快，而正常状态体积修正仪升温较慢，这样可以缩短升温时间，大幅提高检测效率；

2）本发明对温度、压力以及其他数据进行收集，并通过预测估计算法实时预测值体积修正仪压力和温度控制量的输出值，来实现对压力和温度的智能控制；

3）本发明待检测体积修正仪底部托盘设计成抽屉式，可以方便待检测体积修正仪取出，以及给待检测体积修正仪安装加热辅助装置；

4）本发明采取一体式自动检测方式，通过高低温试验箱和压力校验仪对体积修正仪的温度、压力数据进行自动采集和工控机对采集数据进行分析对比，可以综合的得到修正仪各项功能和性能的报表，通过设备实现自动化检测，能够提高检测效率，准确高效，检测方法也更为简单方便，无需分体式检测；

5）本发明采用高低温试验箱完成体积修正仪的温度检定和压力校验仪提供的纯净干燥氮气作为工作介质，通过工控机对高低温试验箱和压力校验仪进行控制，且压力和温度的自动快速调节，检测范围大；

6）本发明通过装置内外的温度传感器感知室内温度，从而对高低温试验箱内的温度进行升温或降温，避免了升温降温所需等待时间，减少功耗，同时高低温试验箱内密封的环境，也能保持在检测过程中温度恒定，提高了温度检测效率。

附图说明

图1为本发明的设备示意图；

图2为本发明的温度控制流程图；

图3为本发明的压力控制流程图。

附图标记说明：

1、体积修正仪检测装置；2、体积修正仪；3、高低温试验箱；4、压力校验仪；5、数据采集装置；6、工控机；7、承重托盘；8、流量基表；9、标准温度计；10、显示器；11、温湿度传感器；12、摄像头；13、温度调节过滤器；14、压力源；15.温度感应器；16，加热丝；17，温度控制器；18，承重托盘支架；19，把手；20，导轨槽；21，滚轮；22，滚轮支架。

实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，本发明的实施例提供智控一体式体积修正仪检测装置，包括体积修正仪2、加热辅助装置和自动化检测装置，所述体积修正仪2由温度传感器、压力传感器、流量基表互相连接构成整体式结构，其特征在于，所述一体式体积修正仪检测装置设置有高低温试验箱3、压力校验仪4和数据采集装置5，所述高低温试验箱3的箱底上设有承重托盘7，所述承重托盘7上放置若干个待检测的体积修正仪；

所述加热辅助装置包括加热丝16，温度感应器15和温度控制器17，每个待检测的体积修正仪2对应一个加热辅助装置，每个待检测的体积修正仪2的两端壳体外侧绕有加热丝16，所述温度感应器15贴附在待检测的体积修正仪2的壳体上，所述温度控制器17设置在承重托盘7上；

每个待检测的体积修正仪2对应4个温度感应器15，所述温度感应器15分别设置在待检测的体积修正仪2主体外侧、待检测的体积修正仪2顶部外侧以及待检测的体积修正仪2左右端部外侧。

待测体积修正仪的流量基表左腔通过气管密封地穿过高低温试验箱3与压力校验仪4连接，流量基表8右腔通过气管与压力源连接，所述压力源通过气管经控制阀与压力校验仪4连接，所述压力校验仪4与数据采集装置5连接，所述流量基表8上的压力传感器和压力校验仪4共同测量流量基表内腔的同一介质压力；

待测体积修正仪的流量基表8右腔气管内设有标准温度计9，所述标准温度计9与数据采集装置5连接，所述流量基表8上的温度传感器和标准温度计9共同测量所述基表内腔的同一个介质温度；

所述数据采集装置5分别与待测体积修正仪的压力传感器、温度传感器相连接。

还包括工控机6，所述工控机分别与压力校验仪4、数据采集装置5电性连接，分别用于压力校验仪4压力调节以及对数据采集装置5所采集的数据进行处理和存储，所述工控机连接有显示器10和打印机，将工控机6所处理的数据显示和打印。

所述高低温试验箱3外壁设有温湿度传感器11，所述温湿度传感器11与数据采集装置5通讯连接，通过温湿度传感器11检测到的室内温湿度从而对高低温试验箱内的温度进行升温或者降温，并且将温湿度传感器测量的环境温度和湿度记录在工控机6内。

所述高低温试验箱3内还设有摄像头12，所述摄像头12设于待检测的体积修正仪1的上方，且与体积修正仪的流量基表8相对应，进一步观察到体积修正仪上流量基表8的表盘读数的变化，以免采集数据时受到干扰导致需要再次验证。

本实施例中，所述压力校验仪4为CPC4000中低压校验仪。

所述压力源14为高压氮气瓶，所述高压氮气瓶为压力校验仪提供纯净干燥氮气作为压力工作介质，且装配有温度调节过滤器13，可解决压力氮气瓶氮气可能存在温度过高的情况影响CPC4000中低压校验仪的工作状态，CPC4000中低压校验仪的工作状态为不高于55摄氏度以及燃气流量计中存在相应杂质，可将一部分杂质过滤掉。

所述高低温试验箱3温度的温度范围为-10℃～60℃范围内，所述高低温试验箱所设置的温度在检测过程中保持恒定。

所述承重托盘7为单向叉入型托盘，可以满足机械推入过程。

所述承重托盘7为抽屉式，所述承重托盘7下方有承重托盘支架18，所述承重托盘支架18有两道导轨槽20，所述承重托盘支架18底部有两组滚轮21，所述滚轮21通过滚轮支架22安装在承重托盘7底部，所述滚轮21在对应导轨槽20内沿导轨槽20来回运动，所述承重托盘7外侧有把手19。

本实施例中，还配备有电子信息扫描枪，电子信息扫描枪用于将检测仪器设备的型号，出厂编号等相关信息录入，通过数据采集装置采集相关信息，传输至工控机内进行处理和存储，可减少检测人员的工作量。

基于智控一体式体积修正仪检测装置的检测方法，具体步骤如下：

1)将加热辅助装置的加热丝固定在待检测的体积修正仪的两端，将温度感应器固定在体积修正仪的壳体上，之后将待检测的体积修正仪摆放在承重托盘上；

2）通过机械推入高低温试验箱内，将待检测的体积修正仪两端法兰分别通过PVC夹纱气管连接固定，并确保气路密封；

3）通过工控机控制高低温试验箱设定需校准的温度点，并通过加热辅助装置对待检测的体积修正仪进行预加热， 同时控制压力校验仪设定需校准的压力点，经过一段时间后体积修正仪的流量基表内的气体介质温度与压力达到设定值，并且保持稳定状态；

4）数据采集装置采集体积修正仪的温度传感器和压力传感器的数据，同时数据采集装置也采集同一时刻高低温试验箱内标准温度计和压力校验仪上的数据，并发送至工控机上，再通过预测估计算法实时预测体积修正仪的温度控制量的输出值及压力控制量的输出值，

其中如图2所示预测估计算法实时预测体积修正仪的温度控制量的输出值，来实现对温度的智能控制表示为：

步骤1.1，预测温度控制模型;

利用温度控制系统中当前温度和过去温度的偏差值、预测模型来预测过程温度控制系统未来的偏差值，再以滚动优化确定当前的最优控制策略，使未来一段时间内被控变量与期望值偏差最小，将温度控制系统模型向量表示为：

；

式中，

是温度控制模型向量，N是采样时间，在k时刻；设系统初始预测值输出为：

；

式中，k+i|k表示在k时刻对k+i时刻的预测，当k时刻控制有M个连续的控制增量

时，预测下一时刻温度控制系统预测值输出/>

为：/>

；

式中，y的下标代表系统控制变量变化的次数；

步骤1.2，滚动优化；

在优化性能指标中加入软约束后，通过最小化性能指标对模型预测进行滚动优化，求解控制增量，最小化性能指标

表示为：

；

式中，

表示系统输出的期望值，P被称为优化时域，/>

表示对跟踪误差抑制程度的权系数、/>

表示对控制变量变化抑制程度的权系数；

步骤1.3，反馈校正；

首先检测对象的实际输出

，并和模型预测的当前输出/>

相比较构成输出误差：

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再通过所计算的输出误差修正模型输出预测值来获得下一时刻的模型预测值

，其计算公式表示如下：

；

式中，

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为位移阵表示为：

；

步骤1.4，系统控制器输出；

将模型预测所计算出的下一时刻系统预测输出值

，与PID控制器相结合获得最终的系统控制器输出：

；

式中

为温度控制系统控制器的输出，/>

为PID温度算法输出值，将输出值作用至加热丝的功率控制，进而实现温度的智能控制；

所述步骤4）预测估计算法实时预测值体积修正仪压力控制量的输出值，来实现对压力的智能控制表示为：

步骤2.1，预测压力控制模型；

利用压力控制系统中当前压力和过去压力的偏差值、预测模型来预测过程压力控制系统未来的偏差值，再以滚动优化确定当前的最优控制策略，使未来一段时间内被控变量与期望值偏差最小，将压力控制系统模型向量表示为：

；

式中，a是压力控制模型向量，N是采样时间，在k时刻；设系统初始预测值输出为：

；

式中，k+i|k表示在k时刻对k+i时刻的预测，当k时刻控制有M个连续的控制增量Δu(k)，…，Δu(k+M-1)时，可预测下一时刻压力控制系统预测值输出

为：

式中，y的下标代表系统控制变量变化的次数；

步骤2.2，滚动优化；

在优化性能指标中加入软约束后，通过最小化性能指标对模型预测进行滚动优化，求解控制增量，最小化性能指标J(k)表示为：

；

式中，w(k+i) 表示系统输出的期望值，P被称为优化时域，

表示对跟踪误差抑制程度的权系数、/>

表示对控制变量变化抑制程度的权系数；

步骤2.3，反馈校正；

首先检测对象的实际输出y(k+1)，并和模型预测的当前输出

相比较构成输出误差：

；

再通过所计算的输出误差修正模型输出预测值来获得下一时刻的模型预测初值，其计算公式表示如下：

；

式中，h为权系数向量，S为位移阵表示为：

；

步骤2.4，系统控制器设计；

将模型预测所计算出的下一时刻系统预测输出值

，与PID控制器相结合获得最终的系统控制器输出：

；

式中O为压力控制系统控制器的输出，Opid为PID控制器的输出，将输出值作用至比例阀开度的控制，进而实现压力的智能控制。

最后判断得出其示值误差值，实现了体积修正仪的自动化检测。

在打开一体化体积修正仪自动化检测装置时，由温湿度传感器自动测量室内温湿度，并通过温湿度传感器所检测到的室内温度从而对高低温试验箱内的温度进行升温或降温，能避免升温或降温所需等待时间，减少功耗，提高温度检测效率。

同时也为了避免采集数据时受到干扰导致或度数产生误差，高低温试验箱内的摄像头进一步进行数值读取，并发送至数据采集装置。

本发明对体积修正仪累计流量示值误差进行校准可免除现有分体式检测法中对体积修正仪的压力传感器和温度传感器分别检测，整个检测过程均在高低温试验箱内密闭检测，校准过程中其他不确定因素较小，使得校验结果不准确度较小，进而校准结果更为可靠。同时，本发明更能真实模拟现场使用场景，校准结果可以反映体积修正仪随温度变化导致压力传感器发生变化等情况，校验结果更为真实。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (1)

1.基于智控一体式体积修正仪检测装置的检测方法，所述智控一体式体积修正仪检测装置，包括体积修正仪、加热辅助装置和自动化检测装置，所述体积修正仪由温度传感器、压力传感器、流量基表互相连接构成整体式结构，其特征在于，所述一体式体积修正仪检测装置设置有高低温试验箱、压力校验仪和数据采集装置，所述高低温试验箱的箱底上设有承重托盘，所述承重托盘上放置若干个待检测的体积修正仪；

所述加热辅助装置包括加热丝，温度感应器和温度控制器，每个待检测的体积修正仪对应一个加热辅助装置，每个待检测的体积修正仪的两端壳体外侧绕有加热丝，所述温度感应器贴附在待检测的体积修正仪的壳体上，所述温度控制器设置在承重托盘上；

待测体积修正仪的流量基表左腔通过气管密封地穿过高低温试验箱与压力校验仪连接，流量基表右腔通过气管与压力源连接，所述压力源通过气管经控制阀与压力校验仪连接，所述压力校验仪与数据采集装置连接，所述流量基表上的压力传感器和压力校验仪共同测量流量基表内腔的同一介质压力，所述高低温试验箱外壁设有温湿度传感器，所述温湿度传感器与数据采集装置通讯连接；

待测体积修正仪的流量基表右腔气管内设有标准温度计，所述标准温度计与数据采集装置连接，所述流量基表上的温度传感器和标准温度计共同测量所述基表内腔的同一个介质温度；

所述数据采集装置分别与待测体积修正仪的压力传感器、温度传感器相连接；

所述智控一体式体积修正仪检测装置还包括工控机，所述工控机分别与压力校验仪、数据采集装置电性连接；

所述高低温试验箱内还设有摄像头，所述摄像头设于待检测的体积修正仪的上方，且与体积修正仪的流量基表相对应；

所述压力源为高压氮气瓶，为压力校验仪提供纯净干燥氮气作为压力工作介质，所述高压氮气瓶装配有温度调节过滤器；

所述承重托盘为抽屉式，所述承重托盘下方有承重托盘支架，所述承重托盘支架有两道导轨槽，所述承重托盘支架底部有两组滚轮，所述滚轮通过滚轮支架安装在承重托盘底部，所述滚轮在对应导轨槽内沿导轨槽来回运动，所述承重托盘外侧有把手；

每个待检测的体积修正仪对应4个温度感应器，所述温度感应器分别设置在待检测的体积修正仪主体外侧、待检测的体积修正仪顶部外侧以及待检测的体积修正仪左右端部外侧；

所述压力校验仪为CPC4000中低压校验仪；

所述高低温试验箱温度的温度范围为-10℃～60℃范围内，所述高低温试验箱所设置的温度在检测过程中保持恒定；

所述工控机连接有显示器和打印机，所述体积修正仪还连接有电源适配器，所述数据采集装置的通讯接口为RS485或RS232通讯接口，其特征在于，具体步骤如下：

1)将加热辅助装置的加热丝固定在待检测的体积修正仪的两端，将温度感应器固定在体积修正仪的壳体上，之后将待检测的体积修正仪摆放在承重托盘上；

2）通过机械推入高低温试验箱内，将待检测的体积修正仪两端法兰分别通过PVC夹纱气管连接固定，并确保气路密封；

3）通过工控机控制高低温试验箱设定需校准的温度点，并通过加热辅助装置对待检测的体积修正仪进行预加热， 同时控制压力校验仪设定需校准的压力点，经过一段时间后体积修正仪的流量基表内的气体介质温度与压力达到设定值，并且保持稳定状态；

4）数据采集装置采集体积修正仪的温度传感器和压力传感器的数据，同时数据采集装置也采集同一时刻高低温试验箱内标准温度计和压力校验仪上的数据，并发送至工控机上，再通过预测估计算法实时预测体积修正仪的温度控制量的输出值及压力控制量的输出值，判断得出其示值误差值，实现了体积修正仪的自动化检测；

所述步骤4）预测估计算法实时预测体积修正仪的温度控制量的输出值，来实现对温度的智能控制表示为：

步骤1.1，预测温度控制模型;

利用温度控制系统中当前温度和过去温度的偏差值、预测模型来预测过程温度控制系统未来的偏差值，再以滚动优化确定当前的最优控制策略，使未来一段时间内被控变量与期望值偏差最小，将温度控制系统模型向量表示为：

；

式中，

是温度控制模型向量，N是采样时间，在k时刻；设系统初始预测值输出为：

；

式中，k+i|k表示在k时刻对k+i时刻的预测，当k时刻控制有M个连续的控制增量

时，预测下一时刻温度控制系统预测值输出/>

为：

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式中，y的下标代表系统控制变量变化的次数；

步骤1.2，滚动优化；

在优化性能指标中加入软约束后，通过最小化性能指标对模型预测进行滚动优化，求解控制增量，最小化性能指标

表示为：

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式中，

表示系统输出的期望值，P被称为优化时域，/>

表示对跟踪误差抑制程度的权系数、/>

表示对控制变量变化抑制程度的权系数；

步骤1.3，反馈校正；

首先检测对象的实际输出

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相比较构成输出误差：

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再通过所计算的输出误差修正模型输出预测值来获得下一时刻的模型预测值

，其计算公式表示如下：

；

式中，

为权系数向量，/>

为位移阵表示为：/>

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步骤1.4，系统控制器输出；

将模型预测所计算出的下一时刻系统预测输出值

，与PID控制器相结合获得最终的系统控制器输出：

；

式中

为温度控制系统控制器的输出，/>

为PID温度算法输出值，将输出值作用至加热丝的功率控制，进而实现温度的智能控制；

所述步骤4）预测估计算法实时预测值体积修正仪压力控制量的输出值，来实现对压力的智能控制表示为：

步骤2.1，预测压力控制模型；

利用压力控制系统中当前压力和过去压力的偏差值、预测模型来预测过程压力控制系统未来的偏差值，再以滚动优化确定当前的最优控制策略，使未来一段时间内被控变量与期望值偏差最小，将压力控制系统模型向量表示为：

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式中，a是压力控制模型向量，N是采样时间，在k时刻；设系统初始预测值输出为：

；

式中，k+i|k表示在k时刻对k+i时刻的预测，当k时刻控制有M个连续的控制增量Δu(k)，…，Δu(k+M-1)时，可预测下一时刻压力控制系统预测值输出

为：

式中，y的下标代表系统控制变量变化的次数；

步骤2.2，滚动优化；

在优化性能指标中加入软约束后，通过最小化性能指标对模型预测进行滚动优化，求解控制增量，最小化性能指标J(k)表示为：

；

式中，w(k+i) 表示系统输出的期望值，P被称为优化时域，

表示对跟踪误差抑制程度的权系数、/>

表示对控制变量变化抑制程度的权系数；

步骤2.3，反馈校正；

首先检测对象的实际输出y(k+1)，并和模型预测的当前输出

相比较构成输出误差：

；/>

再通过所计算的输出误差修正模型输出预测值来获得下一时刻的模型预测初值，其计算公式表示如下：

；

式中，h为权系数向量，S为位移阵表示为：

；

步骤2.4，系统控制器设计；

将模型预测所计算出的下一时刻系统预测输出值

，与PID控制器相结合获得最终的系统控制器输出：

；

式中O为压力控制系统控制器的输出，Opid为PID控制器的输出，将输出值作用至比例阀开度的控制，进而实现压力的智能控制。

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