CN1611921A - 用于一种测量仪器零点校正的方法 - Google Patents

Abstract

用于一种测量仪器特别是一种流量计零点校正的方法，其特征在于，在不同的仪器和/或工作状态下许多进行一次置零操作行，这些置零操作的每一种次中，一组仪器和/或系统参数和测量的零点值一起被记录下来，并且存储在一个电子存储器中，而且在测量仪器正常工作中，一组已存储的与当前系统和/或仪器的参数分别匹配的仪器和/或系统参数就可以被查找，从而与这组参数相对应的已测量的零点值被用作当前的零点值。

Description

用于一种测量仪器零点校正的方法

技术领域

本发明涉及一种用于一种测量仪器零点校正的方法，特别是一种流量计，例如一种基于科里奥利规则的质量流量计。

背景技术

一种已知的零点校正的方法是使用一种系统零点补偿来对安装在系统中的并且充满静止介质的仪器的流量指示值进行调零。

在该补偿中，瞬时的也就是充满静止介质时的流量指示值被存储下来并且将来要从实际的测量值中减去，而实际测量值是在介质流动时获得的。由此应确保在每个瞬时的环境状况和安装条件下介质静止时，该仪器不指示任何流量。

根据物理测量原理，一种流量计的系统零点取决于不同的工作条件：

安装条件：

·机械力矩和力

·压力状况

·机械干扰

·液力干扰

·电磁干扰

环境状况：

·测量传感器中的介质压力

·环境温度

·介质温度

·介质粘度

·介质传导率

·介质阻尼特性

·介质中的气体组分

如果一个或更多的参数改变了，就可能有零点偏移，它作为一个额外的偏差降低了流量测量的精度。

零点误差对于较小的流量有较大的影响，可以通过下面的公式来描述：

Q’＝Q+NP

$\mathrm{Abw}=(\frac{Q+\mathrm{NP}}{Q}-1)\·100\%$

式中

Q’是指示流量

Q是真实流量

NP是由于改变的安装条件或环境状况造成的零点偏移

Abw是由于零点误差造成的流量指示值额外偏差的百分数。

一个例子应该用来说明情况：

瞬时的流量为Q＝100％的最大流量范围。由于改变的工作条件导致的零点偏移NP＝0.01％

$\mathrm{Abw}=(\frac{Q+\mathrm{NP}}{Q}-1)\·100\%=(\frac{100\%+\mathrm{0,01}\%}{100\%}-1)\·100\%=\mathrm{0,01}\%$

这里给出了一个+0.01％的额外偏差。

然而，一个2％最大流量范围的小流量就给出一个0.5％的额外偏差。

$\mathrm{Abw}=(\frac{Q+\mathrm{NP}}{Q}-1)\·100\%(\frac{2\%+\mathrm{0,01}\%}{100\%}-1)\·100\%=\mathrm{0,5}\%$

发明内容

本发明的任务是提供一种用于零点校正的改进方法。

该任务通过权利要求1所描述的特征来完成。

在本发明所述的方法中，在许多不同仪器和/或工作状态下进行置零操作。这些置零操作的每一次中，一组仪器和/或系统参数和零点测量值一起被记录下来，并且存储在一个电子存储器中。在测量仪器正常工作中，一组已存储的与当前系统和/或仪器的参数分别匹配的仪器和/或系统参数就可以被查找，从而与这组参数相对应的已测量的零点值被用作当前的零点值。如果当前参数组中没有一组是与已存储的参数组之一精确匹配的话，存储在存储器中的两组很接近的仪器和/或系统参数就被查找出用于当前的一组仪器和/或系统参数，而当前的零点值通过对与这两组很接近的参数组相对应的已测量零点值作插值来得到。

置零操作利用了可存储许多不同工作状态下所有有用的过程值以及可对这些值作插值来实现工作状态零点校正的可能性。换句话说，零点校正是可学习的，零点补偿完成得越多就越好。

上述内容将通过一种基于科里奥利规则的质量流量计来举例说明。

该仪器测量质量流量，介质密度和介质温度。驱动器的电流和箱体的温度也可以例如作为内部测定变量来测量。

每当一次置零操作被执行后，所有通过测量工具测定的参数被存储在一个矩阵中。每次自动的系统零点调节被执行后，一组新的数据被添加，从而数列中的数据量增加了。如果数列已经存满了n组单元，那么当有一个更新的系统零点调入时最后一组单元(具有最旧的数据)会被删除。

如果仪器很精确地处在已存储于数列中的工作状态时，相关的、已存储的系统零点可以直接用作补偿。

然而如果不是这种情况(在实际的工作中非常普遍)，校正值将借助于数列中的数据来确定。这可能以不同的方式进行。

·根据参数以及随后的插值的单独一行的加权

·模糊逻辑

·神经网络

系统零点调节Z(％测量端值)	参数1介质温度(管道温度)Tp(℃)	参数2箱体温度Th(℃)	参数3密度D(kg/dm3)	参数4驱动器电流Id(mA)	参数6时间标记(ms)
						Z1	Tp1	Th1	D1	Id1	t1
Z2	Tp2	Th2	D2	Id2	t2
						Z3	Tp3	Th3	D3	Id3	t3
...	...	...	...	...	...
						Zn	Tpn	Thn	Dn	Idn	tn

还可能有其他参数(例如力，压力)

举例说明：

为了简化问题，只考虑参数1(介质温度)。当仪器安装到系统中并充满介质时，一次系统的零点补偿必须要执行。系统零点补偿由手动进行并且要实现让软件在一段固定的时间内对零点作平均。例如，可得到0.01％作为零点Z1。

4℃的冷水在管道中作为介质。因此，Z1＝0.01％和Tp1＝4℃存储为数据集1。如果现在介质温度改变到例如80℃，可获得高达0.02％的零点偏移。换句话说，如果没有更新的零点补偿，该仪器测量的不正确量为端值的0.01％。

通过更新的系统零点补偿产生了存储的数据集Z2＝0.02％和Tp1＝80℃。

因此，在80℃温水的工作状态，零点用Z2来校正，而在4℃冷水的工作状态，零点用Z1来校正。在其他的温度，一个零点校正值根据使用的算法作插值得到(例如线性内插法或模糊逻辑)。

仪器因此展示出在不同的工作条件下更多改良的工作特性。

另一个特别的优点是该方法的自学能力。例如，一台测量仪器交付时可以只预设一个零点值并安置于处理过程中。

无论何时操作员执行了一次零点校正，相应的零点值被确定并自动添加到矩阵中。因此，相应的仪器和/或系统参数组以及对应的新零点被自动添加到存储矩阵中。随着时间的推移，该存储矩阵被存满并且明确包含了各安装点相应分配的参数组和零点值，而且不断地自动适应变化着的条件。一次零点测量的持续时间最好可以变化并能智能控制。因为已经知道零点记录的测量时间越长则零点的确定就越精确。在非关键系统处理过程中，该测量时间因而保持得相对短，在关键的或困难的处理过程中，则选择得相应长些。该系统于是可以从零点确定的历史记录中自己学习并且逐渐形成关于理想的零点记录持续时间应该多长的标准。例如如果在过去的零点确定中零点改变得很频繁，这就指示着很可能是一个关键的处理过程。

在这种情况下，系统于是将在未来的零点补偿中选择一个较长的零点确定时间。相应的历史估计会基于存储在矩阵中的仪器和/或系统参数以及相关的有序零点自动完成。如果在过去零点改变得相对少或在之前的零点确定中保持相对稳定，系统就可以从中得出结论，它很可能被置于一个非关键处理过程中，并且在将来的零点确定中系统将因此趋向于将零点确定的持续时间调整得较短。

Claims (3)

1.用于一种测量仪特别是一种流量计器零点校正的方法，其特征在于，

-在不同的仪器和/或工作状态下进行多次置零操作，

-这些置零操作的每一次中，一组仪器和/或系统参数和零点测量值一起被记录下来，并且存储在一个电子存储器中，而且

-在测量仪器正常工作中，一组已存储的与当前系统和/或仪器的参数分别匹配的仪器和/或系统参数就可以被查找，从而与这组参数相对应的已测量的零点值被用作当前的零点值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，存储在存储器中的两组很接近的仪器和/或系统参数被查找出用于当前的一组仪器和/或系统参数，而当前的零点值通过对与这两组很接近的参数组相对应的零点测量值作插值来得到。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每一次零点校正在测量仪器工作期间执行时，一组仪器和/或系统参数以及与其对应的零点值都自动写入存储器中。