科氏质量流量计非理想工况下计量的函数测定与验证方法

技术领域

本发明涉及一种函数测定与验证方法，尤其是涉及一种科氏质量流量计非理想工况下计量的函数测定与验证方法，属于计量器具检测验证工艺装备设计制造技术领域。

背景技术

科式质量流量计工作原理：在传感器内部有两根平行的流量管，中部装有驱动线圈，两端装有检测线圈，变送器提供的激励电压加到驱动线圈上时，振动管作往复周质量流量计期振动，工业过程的流体介质流经传感器的振动管，就会在振管上产生科氏力效应，使两根振管扭转振动，安装在振管两端的检测线圈将产生相位不同的两组信号，这两个信号的相位差与流经传感器的流体质量流量成比例关系，由计算机解算出流经振管的质量流量。

在白酒输送或转运过程中，需要对重量进行计量，一般采用单体价值较高的科式质量流量计，但科式质量流量计在非理想工况下的计量误差偏大，在工况较差的应用场景使用时，需通过现场实际工况调校测定出计量函数，以提高非理想工况下的计量准确度。

从白酒生产企业角度出发，急需设计一种可以在生产车间现场或酒库现场就地实施、简单可行、性价比及时效性高的科式质量流量计现场计量函数测定及验证方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能有效的对非理想状态下工作的科式质量流量的计量偏差进行测定和验证的科氏质量流量计非理想工况下计量的函数测定与验证方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种科氏质量流量计非理想工况下计量的函数测定与验证方法，包括科氏质量流量计，所述的函数测定与验证方法包括以下步骤，

第一，组装一套包含有科氏质量流量计的循环测定验证系统，

第二，利用步骤一制作的循环测定验证系统进行三次以上规定容量液体的计量并记录计量结果，其中，每次循环测量后均对损失的液体进行补充规定的容量为止，

第三，对记录的计量结果进行统计学分析，

第四，根据统计学分析的结果利用一元线性回归方程做方差分析得出科氏质量流量计在非理想工况下的变化趋势以及变化函数式，y＝1.0098x+2.5868完成科氏质量流量计在非理想工况下计量的函数测定和验证工作。

进一步的是，在利用循环测定验证系统对液体时行计量时，所使用的液体的容量至少包括三组容量值不同的液体，每一组不同容量值的液体至少循环测量三次，并准确记录每一组每一次的计量结果。

上述方案的优选方式是，在进行统计学分析时，分别对每一组的各次计量结果进行平均获得该组计量结果的平均值，取各组计量结果的平均值利用一元线性回归方程做方差分析得出科氏质量流量计在非理想工况下的变化趋势以及变化函数式。

进一步的是，循环测定验证系统包括液体存储机构、质量称量装置和循环计量测定验证组件，科氏质量流量计通过循环计量测定验证组件串接在液体存储机构中，计量过程中规定的液体容量和需要补充的液体量通过质量称量装置在液体存储机构的配合称量。

上述方案的优选方式是，液体存储机构包括两个带有小推车的液体存储罐，分别座接在两个小推车上的两个液体存储罐通过循环计量测定验证组件串接为一个整体的循环回路，其中一个液体存储罐通过小推车布置在质量称量装置上。

进一步的是，循环计量测定验证组件包括单向输送测量验证件组和循环返回输送件组，质量称量装置为一台移动台称，串接有科氏质量流量计的单向输送测量验证件组的液体输入端与移动台称上的那一个液体存储罐连接，串接有科氏质量流量计的单向输送测量验证件组的液体输出端与另一个液体存储罐连接，循环返回输送件组的两端分别与两个液体存储罐连接。

上述方案的优选方式是，单向输送测量验证件组包括固定输酒泵、流量计接入管组和输酒软管，科氏质量流量计的两端分别通过流量计接入管组在相应输酒软管的配合下与两个液体存储罐连接。

进一步的是，流量计接入管组包括长度不低于管径10倍的流量计入口直管段和长度不低管径5倍的流量计出口直管段，流量计入口直管段与科氏质量流量的液体输入端连接，流量计出口直管段与科氏质量流量的液体输出端连接。

上述方案的优选方式是，循环返回输送件组包括循环输酒泵和循环返回连接软管，循环输酒泵的两端分别通过循环返回连接软管与两个液体存储罐的底部连接。

进一步的是，在利用循环测定验证系统对液体时行计量时使用的不同容量的液体不低十组，每一组的每一次计量数据记录均在固定输酒泵停泵5-10分钟科氏质量流量计读数无变化后再记录科氏质量流量计读数。

本发明的有益效果是：本申请提供的技术方案以现有的在用的科氏质量流量计为测定验证目标，采用以下步骤对所述科氏质量流量计在非理想工况下的科氏质量流量计进行函数测定与验证方法，

第一，组装一套包含有科氏质量流量计的循环测定验证系统，

第二，利用步骤一制作的循环测定验证系统进行三次以上规定容量液体的计量并记录计量结果，其中，每次循环测量后均对损失的液体进行补充规定的容量为止，

第三，对记录的计量结果进行统计学分析，

第四，根据统计学分析的结果利用一元线性回归方程做方差分析得出科氏质量流量计在非理想工况下的变化趋势以及变化函数式，y＝1.0098x+2.5868完成科氏质量流量计在非理想工况下计量的函数测定和验证工作。这样，在后续的使用过程中便可根据获得的变化函数进行计算修改，保证计量的准确。

附图说明

图1为本发明科氏质量流量计非理想工况下计量的函数测定与验证方法的简化结构示意图；

图2为本发明科氏质量流量计非理想工况下计量的函数测定与验证方法涉及到的质量流量计的变化趋势统计图。

图中标记为：科氏质量流量计1、液体存储罐2、手推车3、移动台称4、固定输酒泵5、输酒软管6、流量计入口直管段7、流量计出口直管段8、循环输酒泵9、循环返回连接软管10。

具体实施方式

如图1所示是本发明提供的一种能有效的对非理想状态下工作的科式质量流量的计量偏差进行测定和验证的科氏质量流量计非理想工况下计量的函数测定与验证方法。所述的函数测定与验证方法包括科氏质量流量计1，所述的函数测定与验证方法包括以下步骤，

第一，组装一套包含有科氏质量流量计的循环测定验证系统，

第二，利用步骤一制作的循环测定验证系统进行三次以上规定容量液体的计量并记录计量结果，其中，每次循环测量后均对损失的液体进行补充规定的容量为止，

第三，对记录的计量结果进行统计学分析，

第四，根据统计学分析的结果利用一元线性回归方程做方差分析得出科氏质量流量计在非理想工况下的变化趋势以及变化函数式，y＝1.0098x+2.5868完成科氏质量流量计在非理想工况下计量的函数测定和验证工作。这样，在后续的使用过程中便可根据获得的变化函数进行计算修改，保证计量的准确。

进一步的，为了简化本申请各个部件的结构，同时又便后测定验证的可操作，并最大限度的提高测定的准确性和验证操作的方便性，本申请在利用循环测定验证系统对液体时行计量时，所使用的液体的容量至少包括三组容量值不同的液体，每一组不同容量值的液体至少循环测量三次，并准确记录每一组每一次的计量结果。并且在进行统计学分析时，分别对每一组的各次计量结果进行平均获得该组计量结果的平均值，取各组计量结果的平均值利用一元线性回归方程做方差分析得出科氏质量流量计在非理想工况下的变化趋势以及变化函数式。

相应的，为了简化本申请各个部件的结构，同时又便后测定验证的可操作，并最大限度的提高测定的准确性和验证操作的方便性，本申请的循环测定验证系统包括液体存储机构、质量称量装置和循环计量测定验证组件，科氏质量流量计1通过循环计量测定验证组件串接在液体存储机构中，计量过程中规定的液体容量和需要补充的液体量通过质量称量装置在液体存储机构的配合称量。更为具体的是，本申请的液体存储机构包括两个带有小推车3的液体存储罐2，分别座接在两个小推车3上的两个液体存储罐2通过循环计量测定验证组件串接为一个整体的循环回路，其中一个液体存储罐2通过小推车3布置在质量称量装置上。循环计量测定验证组件包括单向输送测量验证件组和循环返回输送件组，质量称量装置为一台移动台称4，串接有科氏质量流量计1的单向输送测量验证件组的液体输入端与移动台称4上的那一个液体存储罐2连接，串接有科氏质量流量计1的单向输送测量验证件组的液体输出端与另一个液体存储罐2连接，循环返回输送件组的两端分别与两个液体存储罐2连接。单向输送测量验证件组包括固定输酒泵5、流量计接入管组和输酒软管6，科氏质量流量计1的两端分别通过流量计接入管组在相应输酒软管6的配合下与两个液体存储罐2连接。流量计接入管组包括长度不低于管径10倍的流量计入口直管段7和长度不低管径5倍的流量计出口直管段8，流量计入口直管段7与科氏质量流量1的液体输入端连接，流量计出口直管段8与科氏质量流量1的液体输出端连接。循环返回输送件组包括循环输酒泵9和循环返回连接软管10，循环输酒泵9的两端分别通过循环返回连接软管10与两个液体存储罐1的底部连接。并且在利用循环测定验证系统对液体时行计量时使用的不同容量的液体不低十组，每一组的每一次计量数据记录均在固定输酒泵停泵5-10分钟科氏质量流量计读数无变化后再记录科氏质量流量计读数。

综上所述，采用本申请上述技术方案还具有以下优点，

1)可以在生产现场进行调校，与实际生产工况完全贴合，囊括了实际生产时面临的全部测量范围，调校数据符合实际工况下数据，数据可靠性高；

2)调校方法简单，不需要专业培训即可实施，不需要昂贵测量仪器；

3)调校成本低，时效性强。

下面通过具体的实施例对本申请的技术方案作进一步说明：

在现场拆卸科式质量流量计出口端法兰、酒泵入口端法兰，并按下图所示连接设备。

1)“手推罐车”容量以350kg～400kg为宜。

2)“移动台秤”有效量程需满足满罐手推罐车重量，以有效量程1吨为宜，计量精度以1Kg为宜，且配有便于手推罐车上下的斜坡。

3)“流量计出口直管段”长度≥5D(即长度不小于管道直径的5倍)。

4)“流量计入口直管段”长度≥10D(即长度不小于管道直径的10倍)。

5)通过外部软管向1号手推罐车中注入酒液，每次注入重量根据手推罐车实际容量，以等比例递增体积常数选取。如可选取实际容量的1/10、2/10、3/10、4/10、5/10、6/10、7/10、8/10、9/10、10/10作为每次向1号手推罐车中添加液体的重量。

6)1号手推罐车注入第一次要求重量的酒后(如注入实际容量的1/10)，科式质量流量计单次读数清零，启动现场固定酒泵，至1号手推罐车内酒夜转空后，停泵，等待5-10分钟，待科式质量流量计读数无变化后，记录科式质量流量计读数。启动移动酒泵，将2号手推罐车内的酒抽回1号手推罐车，并对容量差进行外部补充，重复以上步骤至少三次。

7)按5)要求递增注酒(如注入实际容量的2/10)，重复5)、6)。

8)对三轮测量获得的科式质量流量计度数进行整理，利用一元线性回归方程，并做方差分析得出该科式质量流量计的变化趋势以及变化函数。

实施例一

以管径DN50、手推罐车最大有效容积350Kg(60％vol酒)为例。

(1)移动台秤最大量程1吨，计量精度1Kg，流量计出口直管段长度8D，流量计入口直管段长度12D。

(2)台秤数据去皮，首轮首次向1号手推罐车中注60％vol酒50Kg。

(3)科氏质量流量计读数清零，启动现场固定酒泵，将酒全部输送至2号手推罐车中，停泵，记录科式质量流量计读数。

(4)启动移动酒泵，将2号手推罐车内的酒抽回1号手推罐车，并对重量差进行外部补充，使1号罐车中酒重量与(2)的首次值相同。重复(3)、(4)步骤，保证第一轮至少完成三次

(5)第二轮向1号手推罐车中注60％vol酒75Kg。重复(3)、(4)步骤，保证第二轮至少完成三次

(6)第三轮向1号手推罐车中注60％vol酒100Kg。重复(3)、(4)步骤，保证第三轮至少完成三次

……

(16)第十三轮向1号手推罐车中注60％vol酒350Kg。重复(3)、(4)步骤，保证第十三轮至少完成三次。

(17)数据分析

对下述平均值，利用一元线性回归方程，做方差分析可得出质量流量计的变化趋势以及变化函数“y＝1.0098x+2.5868”，如图2所示。

(18)变化函数可靠性验证

经分析，y＝1.0098x+2.5868，符合科式质量流量计误差在千分之三(3‰)的要求。根据SUMMARY OUTPUT(回归统计)表中的Adjusted R Square(校正决定系数)为0.999962386，可以看到这个数值在误差范围内(3‰)已经无限接近于1，Adjusted RSquare数值越接近1，说明预测曲线趋势与实际结果曲线趋势越契合，当所得数据函数曲线的校正决定系数∞1，完全等于1时，即是重合。