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三畅立异研发仪表、助力产业主动化进级

规范流量积算仪的研讨与完成

有什么故事: 中油辽河施工无现司 我:臧振胜 发布时间:2019-05-09

 摘 要 :先容了规范流量积算仪的根基功效,从硬件组成、仪表接口和节制逻辑几个方面,具体论述了规范流量积算仪在计量检定和校准装配中的利用。在音速喷嘴气流量规范装配、钟罩式气体流量规范装配、静静态品质法水流量规范装配、静静态容积法水流量规范装配和规范体积管流量规范装配中,能够精确地收罗规范计量时候、规范表和被检表的脉冲频次、脉冲积累量和被检表的电流旌旗灯号值。经由进程面板节制,DI 端子触发和串口号令 3 种体例完成仪表的启停节制,以完成智能化收罗,并按照数值巨细调剂小数点的显现位数。经测试比?拟,规范流量积算仪能够不变高效地作为规范装配的计量仪表,到达了预期的设想成果。

 
        规范流量积算仪是一种高精度的智能化计量仪表,能够丈量计量时候、脉冲旌旗灯号和电流旌旗灯号。产业仪表的输 出 信 号 多 为 脉 冲 输 出 和 4mA ~ 20mA 电 流 输 出, 脉冲输出多以当量脉冲的体例计量时候段内的积累流量,4mA ~ 20mA 电流输出多用来表现被测仪表的刹时流量值。罕见流量仪表的范例有涡轮流量计、涡街流量计、旋进漩涡流量计、罗茨流量计、电磁流量计和品质流量计。差别于产业流量积算仪二次仪表,规范流量积算仪首要用于计量检定和校准的规范装配。如音速喷嘴气流量规范装配、钟罩式气体流量规范装配、静静态品质法水流量规范装配、静静态容积法水流量规范装配和规范体积管流量标
准装配。
J1端子频次收罗端子界说J3端子电流收罗端子界说
1 硬件组成
        规范流量积算仪硬件能够收罗多个通道的脉冲旌旗灯号(规范时候晶振脉冲、规范表流量脉冲旌旗灯号和被检表流量脉冲旌旗灯号)和 4mA ~ 20mA 电流旌旗灯号(被检表流量电流旌旗灯号、工况温度、工况压力和工况湿度)。仪表具备 RS232/RS 485串口和以太网接口便于与流量规范装配中的上位机组态软件和 PLC 节制器完成对接 [2]。
 
1.1 脉冲旌旗灯号
        脉冲旌旗灯号首要包含规范晶振时钟脉冲和流量脉冲旌旗灯号。时钟脉冲旌旗灯号接纳高于 3ppm 的高温漂高精度晶振遏制分频输出,以保障计时的精确性。为了便于对时钟晶振遏制测试,仪表预留了测试端口,将检定后的时钟频次值填写至规范时候设置参数中,能够进步时候丈量的精度。规范表和被检表流量脉冲旌旗灯号,颠末施密特整形和电平转换电路今后,变成规范的 TTL 电平旌旗灯号输出到后端的脉冲累加“计数”和刹时“频次”丈量,丈量值颠末后续的计较处置能够显现刹时流量、积累流量和计量时候。经常利用的计较公式为 :刹时流量 = 旌旗灯号频次 / 流量系数,频次输出的通道为 HSC1、HSC2、HSC3 和 HSC4[3]。
 
1.2 4mA~20mA电流旌旗灯号
        J3 端 子 同 时 具 有 三 线 制 热 电 阻 RTD1 和 RTD2 的 收罗, 接 线 T+ 接 PT100A、 接 线 T- 接 PT100B、 接 线 GND接 PT100B。 模 拟 输 入 支 持 电 压 0V ~ 10V 输 入 和 电 流4mA ~ 20mA 输出,利用电路输出形式时,须要将 V1 和V2 接 GND。
 
2 仪表接口
2.1 接线端子
 仪表对外的接线端子包含 RS232 接口、RS485 接口、脉冲输出接口、电流输出接口、外控 IO 接口、晶振测试接口和供电电源接口。具体的界说以下 [5] :
1)晶振输出口 +(分频后)
2)晶振输出口 -(分频后)
3)RS232 接口 P2
4)RS232 接口 P3
5)RS232 接口 P5_GND
6)RS485A
7)RS485B
8)RS485_GND
9)1 路脉冲旌旗灯号输出端 500kHz
10)1 路脉冲旌旗灯号 GND
11)2 路脉冲旌旗灯号输出端 500kHz
12)2 路脉冲旌旗灯号 GND
13)3 路脉冲旌旗灯号输出端 500kHz
14)3 路脉冲旌旗灯号 GND
15)4 路脉冲旌旗灯号输出端 500kHz
16)4 路脉冲旌旗灯号 GND
17)1 路电流旌旗灯号 24V(两线制供电)
18)1 路电流旌旗灯号输出端 4mA~20mA
19)1 路电流旌旗灯号 GND
20)2 路电流旌旗灯号 24V(两线制供电)
21)2 路电流旌旗灯号输出端 4mA~20mA
22)2 路电流旌旗灯号 GND
23)220V 电源 L
24)220V 电源 N
25)220V 电源 GE
26)24V 电源 +
27)24V 电源 -
 
2.2 参数设置装备摆设
1 路脉冲旌旗灯号的流量系数(1.0)
2 路脉冲旌旗灯号的流量系数(1.0)
3 路脉冲旌旗灯号的流量系数(1.0)
4 路脉冲旌旗灯号的流量系数(1.0)
1 路电流旌旗灯号 4mA 对应流量
1 路电流旌旗灯号 20mA 对应流量
2 路电流旌旗灯号 4mA 对应流量
2 路电流旌旗灯号 20mA 对应流量
产业热电阻 RTD1+
产业热电阻 RTD1-
产业热电阻 RTD1GND
产业热电阻 RTD2+
产业热电阻 RTD2-
产业热电阻 RTD2GND
485 地点
通信波特率
晶振频次
1 路电流旌旗灯号 4mA 校准值
1 路电流旌旗灯号 20mA 校准值
2 路电流旌旗灯号 4mA 校准值
2 路电流旌旗灯号 20mA 校准值
 
2.3 显现参数
        仪表利用 LCD12864 液晶显现,能够显现 :1)晶振频次 ;2)计量时候 ;3)1 路脉冲频次 ;4)1 路脉冲积累 ;5)2 路脉冲频次 ;6)2 路脉冲积累 ;7)1 路刹时电流 ;8)1 路均匀电流 ;9)2 路刹时电流 ;10)2 路均匀电流,和颠末参数计较获得的刹时流量和积累流量值。仪表显现若是液晶或 LED 长度充足长,能够足位的显现数值的小数点位数,如都显现 3 位小数点。可是常常仪表的数值显现位数无限,不能将一切数值都显现足位的小数点位数,是以须要遏制显现处置,如当数值显现位数一共有五位时,数值小于 100 时,小数点保留三位 ;数值介于 100 和 1000之间时,小数点保留两位 ;小数点介于 1000 和 10000 之间时,小数点保留 1 位 ;而当数值大于 10000 时,不显现小数点。
 
3 节制逻辑
3.1 计量节制
规范流量积算仪的计时计数的启动、遏制共有 3 种节制体例。
        1)前面板按键节制。经由进程启动、遏制、清零按键完成收罗节制,启动完成时候和流量积累,遏制完成时候和流量积累遏制,清零完成时候和积累量清零。
        2)前面板 DI 节制。有外控开关触点和脉冲数目两种节制体例。DI 为高电日常平凡,时候和流量起头积累(并清零处置);DI 为低电日常平凡,时候和流量遏制积累。
        3)PC 经由进程串口 RS232/RS485 发送节制指令,以完成计时计数启动、遏制及清零,3 种举措对应差别的号令内容。
 
3.2 定量节制
        1)体例一 :点击“起头”按钮遏制计数,在节制器上设置计量时候的下限阈值,如设置为 40s,则计量起头后到达 40s 时触发举措遏制计量,此时的规范表脉冲数、被检表脉冲数(或电流值)和时候脉冲数到场后续的偏差和不肯定度计较。
        2)体例二 :装备预留 DI 开关量输出触点,默许环境下 DI 为低电平 0,有启动举措时 DI 为高电平 1。检定进程是外接装备如换向器机器举措时触发高电平至 DI 端口装备起头计量,一段时候后,换向器机器举措触发低电平至 DI端口装备遏制计量,如上述一样此时的收罗数值到场后续的偏差和不肯定度计较。
        3)体例三 :装备预留 RS232 和 RS485 接口,给串口发送启动号令时,计量装备启动起头收罗 ;同理给串口发送遏制号令时,计量装备遏制收罗并将收罗数值到场后续计较。因为计量进程对单次操纵的时候并不明白的请求,是以野生节制或经由进程上位机逻辑节制发送串口号令都能到达预期的计量成果。
 
4 论断
        本文论述了规范流量积算仪的研发进程,从硬件组成、仪表接口和节制逻辑几个方面,具体描写了规范装配在计量检定和校准中的利用。规范流量积算仪能够经由进程按键、开关量触发、串口号令几种体例完成装备的启停节制和数值清零。规范流量积算仪能够精确靠得住地收罗规范计量时候、规范表和被检表的脉冲频次、脉冲积累量和被检表的电流旌旗灯号值,仪表还能够按照数值巨细调剂小数点的显现位数。经测试比拟,规范流量积算仪能够不变高效地作为规范装配的计量仪表,到达了预期的设想成果。
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