一種科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及流量?jī)x表的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量狀態(tài) 監(jiān)測(cè)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)（W下簡(jiǎn)稱(chēng)質(zhì)量流量計(jì)）是一種能夠直接測(cè)量液體質(zhì)量流量 的儀表，目前在國(guó)民生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。為了保證質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和 可靠性，普遍的做法是進(jìn)行周期性的校準(zhǔn)，《中華人民共和國(guó)計(jì)量檢定章程》中規(guī)定質(zhì)量流 量計(jì)的檢定周期為0. 5年/次一2年/次，檢定合格的儀表在實(shí)際的工程應(yīng)用中的實(shí)際測(cè) 量狀態(tài)是否能保證，只有等到檢定有效期結(jié)束，回到檢定裝置才能準(zhǔn)確判斷，目前還無(wú)法快 速現(xiàn)場(chǎng)在線(xiàn)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。
[0003] 對(duì)于已經(jīng)投入使用中的流量計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)工況復(fù)雜，影響流量計(jì)測(cè)量精度的因素很多， 如流量計(jì)的安裝、流量傳感器的故障、外界復(fù)雜環(huán)境（沖擊、振動(dòng)）影響，都會(huì)對(duì)流量計(jì)的測(cè) 量造成影響。在流量計(jì)的校準(zhǔn)周期中，流量計(jì)的測(cè)量狀態(tài)難W判斷。目前的通用的判斷方 法是將流量計(jì)拆離管線(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行人工標(biāo)定，判斷流量計(jì)是否處于異常工作狀態(tài)。該 種方式成熟、準(zhǔn)確，但是耗費(fèi)較多的人力、物力和財(cái)力資源，增加了設(shè)備的停車(chē)時(shí)間，嚴(yán)重影 響生產(chǎn)效率。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年投入使用的質(zhì)量流量計(jì)每臺(tái)次標(biāo)定檢測(cè)費(fèi)用在2000至3000 元千人民幣。而本發(fā)明提出的監(jiān)測(cè)方法能對(duì)流量計(jì)的測(cè)量狀態(tài)進(jìn)行有效的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè) 過(guò)程流量計(jì)無(wú)需拆離管線(xiàn)，監(jiān)測(cè)過(guò)程方便快捷。目前公開(kāi)的專(zhuān)利中，美國(guó)微動(dòng)公司公開(kāi)號(hào)為 CN1860350A和CN101622519A的專(zhuān)利中，提出了振動(dòng)管道的在線(xiàn)診斷方法和系統(tǒng)，診斷的 主要依據(jù)是流量計(jì)工作過(guò)程中振動(dòng)管道剛度的變化，其中均缺乏對(duì)流量振動(dòng)管道中流體的 影響的考慮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于；提出一種全新的科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法及裝 置，解決了傳統(tǒng)離線(xiàn)監(jiān)測(cè)帶來(lái)的浪費(fèi)時(shí)間與浪費(fèi)人力、物力和財(cái)力的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
[0006] 一種科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特殊之處在于；包括W下步 驟：
[0007] 1】選擇并記錄5-10個(gè)散布在科里奧利質(zhì)量流量計(jì)量程內(nèi)的流量值Qm;
[0008] 根據(jù)選擇的流量值q。，分別確定各個(gè)流量值的測(cè)量液體對(duì)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)振 動(dòng)管產(chǎn)生的科氏力化的等效驅(qū)動(dòng)力F的作用位置及作用方向，計(jì)算并記錄等效驅(qū)動(dòng)力F的 大??；等效驅(qū)動(dòng)力F的作用效果與科氏力化的作用效果相同；
[0009] 2】關(guān)閉現(xiàn)場(chǎng)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)兩側(cè)的閥口，確?，F(xiàn)場(chǎng)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的振 動(dòng)管中充滿(mǎn)測(cè)量液體且測(cè)量液體處于完全靜止?fàn)顟B(tài)，啟動(dòng)變送器；
[0010] 3】在科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的振動(dòng)管上施加步驟1】中的記錄的其中一個(gè)流量值對(duì) 應(yīng)的等效驅(qū)動(dòng)力F共N次，5 2,記錄每一次顯示儀表顯示的流量值Qm' ；求出Qm'的 平均值；^，如果
的值小于1%，繼續(xù)判斷其他流量值下：
的值是否小于1% ;如果各個(gè)流量值下，
的值都小于1%，則科里奧利質(zhì)量 流量計(jì)的測(cè)量狀態(tài)為正常，否則為異常。
[0011] 上述步驟3】中施加等效驅(qū)動(dòng)力F的具體方法是：
[0012] 3. 1】對(duì)于單管型的科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，振動(dòng)管上根據(jù)步驟1】確定的等效驅(qū)動(dòng) 力F施加位置處固定有關(guān)于振動(dòng)管對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)的第一模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈和第二永磁鐵，第一永 磁鐵和第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈固定于科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的外殼的對(duì)應(yīng)位置，使得第一永磁鐵 伸入第一模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈內(nèi)部，第二永磁鐵伸入第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈內(nèi)部；對(duì)于雙管型的科里 奧利質(zhì)量流量計(jì)，其中一根振動(dòng)管上根據(jù)步驟1】確定的等效驅(qū)動(dòng)力F施加位置處固定有關(guān) 于該振動(dòng)管對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)的第一模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈和第二永磁鐵，另一根振動(dòng)管上固定有關(guān)于該 振動(dòng)管對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)的第一永磁鐵和第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈，第一永磁鐵伸入第一模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈 內(nèi)部，第二永磁鐵伸入第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈內(nèi)部；
[0013] 流量變送器的輸出為科里奧利質(zhì)量流量計(jì)提供正常工作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，流量變送器 的輸出還依次經(jīng)過(guò)移相電路、幅值控制電路、功率放大電路后分別接入第一模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈 和第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈；
[0014] 3. 2】通電，電流大小I與線(xiàn)圈的繞線(xiàn)應(yīng)數(shù)W及等效驅(qū)動(dòng)力F的大小滿(mǎn)足關(guān)系I= F/NBL其中，N為線(xiàn)圈的繞線(xiàn)應(yīng)數(shù)，B為永磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度，I為線(xiàn)圈中通入的電流大小，L 為通電導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度。
[0015] 上述步驟3. 1】中，移相電路包括運(yùn)算放大器、反饋電阻R1、電阻R2、電阻Rx、電容 C，運(yùn)算放大器的正輸入端通過(guò)電阻Rx接流量變送器的輸出，運(yùn)算放大器的正輸入端通過(guò) 電容C接地，運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端通過(guò)電阻R2接流量變送器的輸出，運(yùn)算放大器的負(fù)輸 入端還通過(guò)反饋電阻R1接運(yùn)算放大器的輸出端，運(yùn)算放大器輸出接幅值控制電路的輸入。
[0016] 上述步驟3.1】中，功率放大電路包括S角波發(fā)生器、正弦波合成器、比較器電路、 橋式輸出級(jí)電路W及低通濾波電路，=角波發(fā)生器和正弦波合成器的輸出端連接至比較器 電路的輸入端，比較器電路的輸出端通過(guò)橋式輸出級(jí)電路與低通濾波電路連接，低通濾波 電路輸出分別連接第一驅(qū)動(dòng)模擬線(xiàn)圈和第二驅(qū)動(dòng)模擬線(xiàn)圈，正弦波合成器接幅值控制電路 的輸出。
[0017] 上述步驟3. 1】中，幅值控制電路包括依次串聯(lián)在移相電路輸出端的濾波電路和電 位器，電位器的輸出與正弦波合成器的輸入連接。
[0018] 一種科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特殊之處在于；包括等效驅(qū)動(dòng) 力F的施加裝置，等效驅(qū)動(dòng)力F的作用效果與科氏力化的作用效果相同，等效驅(qū)動(dòng)力F的 施加位置及大小滿(mǎn)足力矩條件2F?(! =T，其中d為等效驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)到振動(dòng)管的對(duì)稱(chēng)軸 的距離，T為科氏力偶矩。
[0019] 上述等效驅(qū)動(dòng)力F的施加裝置包括第一模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈、第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈、第一 永磁鐵、第二永磁鐵、移相電路、幅值控制電路W及功率放大電路；對(duì)于單管型的科里奧利 質(zhì)量流量計(jì)，振動(dòng)管上固定有關(guān)于振動(dòng)管對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)的第一模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈和第二永磁鐵， 第一永磁鐵和第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈固定在科里奧利質(zhì)量流量計(jì)外殼的相對(duì)位置上，使得第一 永磁鐵伸入第一模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈內(nèi)部，第二永磁鐵伸入第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈內(nèi)部；對(duì)于雙管型 的科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，其中一根振動(dòng)管上固定有關(guān)于該振動(dòng)管對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)的第一模擬驅(qū) 動(dòng)線(xiàn)圈和第二永磁鐵，另一根振動(dòng)管的相對(duì)位置上固定有第一永磁鐵和第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn) 圈，第一永磁鐵伸入第一模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈內(nèi)部，第二永磁鐵伸入第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈內(nèi)部；流 量變送器的一路輸出連接至振動(dòng)傳感器的驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈提供正常工作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，流量變送器 的另一路輸出依次通過(guò)移相電路、幅值控制電路、功率放大電路分別與第一模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈 和第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈連接，第一模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈和第二模擬驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈的輸入信號(hào)接入方向相 反。
[0020] 上述移相電路包括運(yùn)算放大器、反饋電阻R1、電阻R2、電阻Rx、電容C，運(yùn)算放大器 的正輸入端通過(guò)電阻Rx接流量變送器的輸出，運(yùn)算放大器的正輸入端通過(guò)電容C接地，運(yùn) 算放大器的負(fù)輸入端通過(guò)電阻R2接流量變送器的輸出，運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端還通過(guò)反 饋電阻R1接運(yùn)算放大器的輸出端，運(yùn)算放大器輸出接幅值控制電路的輸入。
[0021] 上述功率放大電路包括=角波發(fā)生器、正弦波合成器、比較器電路、橋式輸出級(jí)電 路W及低通濾波電路，=角波發(fā)生器和正弦波合成器的輸出端連接至比較器電路的輸入 端，比較器電路的輸出端通過(guò)橋式輸出級(jí)電路與低通濾波電路連接，低通濾波電路輸出分 別連接第一驅(qū)動(dòng)模擬線(xiàn)圈和第二驅(qū)動(dòng)模擬線(xiàn)圈，正弦波合成器接幅值控制電路的輸出。
[0022] 上述幅值控制電路包括依次串聯(lián)在移相電路輸出端的濾波電路和電位器，電位器 的輸出與正弦波合成器的輸入連接。