本系統(tǒng)采用規(guī)范表比擬法，詳細(xì)的施行過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所述。
5．4．1規(guī)范表比擬法實(shí)驗(yàn)安裝
本文所用實(shí)驗(yàn)裝晟如圖5—4所示，Vl、V2為在規(guī)范孔板流量計(jì)前的閥門， 用于調(diào)理流速大小，電磁流量計(jì)1為管徑是15mm的規(guī)范表，電磁流量計(jì)2為管徑是40mm的規(guī)范表，規(guī)范表的最大誤差O．11％，完整契合上文所提等精度傳送的請(qǐng)求。被校表為本文設(shè)計(jì)的電磁流量轉(zhuǎn)換器配合某廠家傳感器，傳感器管徑為25mm，實(shí)物圖見圖5—5。實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為水，操作溫度為室溫。此安裝最大標(biāo)定流量為3．5m3／h。圖5—4實(shí)驗(yàn)安裝表示圖圖5—5轉(zhuǎn)換器實(shí)物圖
5．4．2規(guī)范表比擬法實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧魉冱c(diǎn)需求閥門控制的實(shí)踐瞬時(shí)流速點(diǎn)以及對(duì)應(yīng)的規(guī)范表(樣機(jī)傳感器管徑為25mm)顯現(xiàn)的瞬時(shí)流量見表5—3，計(jì)算公式為F=V×3．1415926×O．025×O．025 ×3600／4。V為規(guī)范流速，單位為m／s；F為需求規(guī)范表顯現(xiàn)流速，單位為m3／11。表5-3目的流速與流量對(duì)應(yīng)表規(guī)范流速V(m／s) 需求規(guī)范表顯現(xiàn)流速F(m3m) 0、1 O．1767 0．2 0．3534 0．3 0．5301 0．4 0．7069 0，5 0．8836 0 6 1．0603 0 7 1．2370 0 8 1．4137 0．9 1．5904 1 1．7671
5．4．3規(guī)范表比擬法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
(1)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格
表5—4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)l規(guī)范表流速Vs(mts) 規(guī)范表累積流量Qs(L) 樣機(jī)累積流量Qm(L) 0 0979 25．93 23．0277 0．2065 48．38 48．6889 0．3022 73．10 73．6022 0．4040 98．97 99．6328 0．4991 117．66 l 18．2746 0．5981 156．88 157．9328 0．6983 159。54 160．5734 0．8024 191．96 193．3001 0 8975 217．02 218．0032 1，0010 226．13 227．1045 規(guī)范表流速Vs(m／s) 規(guī)范表累積流量Qs(L) 樣機(jī)累積流量Qm(L) 01002 22．59 23．012l 0．2026 41．05 40．1199 O．2914 68．60 69．6746 0 3967 93．31 93．88310 5019 114．76 1 14．9521 0．6106 141．17 142 4448 0 7023 164．32 165．1533 0 7996 194．09 195．0533 0．9003 209．03 210 0557 規(guī)范襲流速Vs fm／s) 規(guī)范表累積流量Qs(L) 樣機(jī)累積流量Qm(L) 0．】019 26．58 26．7065 O．1992 37．71 37．7733 0 3039 71．64 72．0102 0．4035 80．34 80．9903 0．4946 109．94 109．7839 0．5964 121．93 122．8301 0．7011 151．26 152．215 O，8019 162．11 163．0749 0．9077 195．80 196．9133 0．9948 204．75 205．71 規(guī)范表流速Vs(m／s) 規(guī)范表累積流量Qs(L) 樣機(jī)累積流量Qm(L) 0．1053 19．97 20．4762 01975 38．49 38．8202 0．2977 63．60 63．9148 0．3967 83．76 84．1068 0．5053 112．37 112．9144 0．5953 133．02 133．7166 0．7017 148．51 149．3296 0．7968 155．14 155．4076 0 8992 172．49 174．0909 O．9982 217．78 218．7707 規(guī)范表流速Vs(m／s1 規(guī)范表累積流量Qs(L) 樣機(jī)累積流量Qm(L) 0．0990 19．31 19．2142 }0 1981 38．82 38．4599 0 2909 57．67 57．9713 【0 3967 74．43 75．122l 0．5076 97．49 98．3982 0．6078 119．56 120．2142 0．7057 139．72 140．5801 0．8086 165．08 166．1169 0．9133 181．70 182．6468
(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)線性擬合圖
圖5--6為累積流量線性擬合圖(x為樣機(jī)累積流量，Y為規(guī)范表累積流量即目的累積流量，第1，2組數(shù)據(jù)擬合出的直線，剩下的數(shù)據(jù)來(lái)考證) 圖5—6累積流量線性擬合圖
(3)依據(jù)數(shù)據(jù)線性擬合求出精度表格，即用擬合出直線公式算出樣機(jī)丈量流量與實(shí)踐流量的偏向。校正后樣機(jī)累積流量Qc=Qm×O．995-o．0692： 校正后樣機(jī)累積流量誤差Bq=(Qc-Qs)／QsX 100％。Qc為校正后樣機(jī)累積流量，單位為L(zhǎng)；Qm為樣機(jī)累積流量，單位為L(zhǎng)；Qs 為樣機(jī)累積流量，單位為L(zhǎng)。表5—5實(shí)驗(yàn)誤差表規(guī)范表流規(guī)范表累計(jì)流量校正后樣機(jī)累計(jì)流量校正后樣機(jī)累積流量誤差速Vs(m／s) Qs(L) Qc(L) Bq 0．0979 25．93 22 5449 一13．0547％ 0．2065 48．38 48．1266 一0．5238％ 0，3022 73．10 72．9626 ．0。1879％ 0 4040 98+97 98 9125 ．0．0581％ 0 4991 117．66 1 17．4965 ．0．1389％ 0．5981 156．88 157．03 18 0 0968％ 0，6983 159．54 159．6642 0 0779％ 0 8024 191．96 192．2895 0．17】6％ 0．8975 217．02 216．9160 ．0．0479％ 1．0010 226．13 225。989l ．0．0623％ 規(guī)范表流規(guī)范表累計(jì)流量校正后樣機(jī)累計(jì)流量校正后樣機(jī)累積流量誤差速Vs(rrds】Qs(L) Qc(L) Bq 0．1002 22．59 22．5294 —0．2684％ 0 2026 41．05 39．5841 ．3 5709％ 0．2914 68．60 69．0472 O．6519％ O 3967 93．31 93，1807 -0．1386％ 0．6106 141．17 141 5918 0．2988％ 0 7023 164．32 164．2299 ．0 0548％ 0．7996 194．09 194．0372 ．O．0272％ 0 9003 209．03 208．993 1 ．0．0176％ 規(guī)范表流規(guī)范表累計(jì)流量校正后樣機(jī)累計(jì)流量校正后樣機(jī)累積流景誤差速Vs(m／s) Qs(L) Qe(L) Bq 01019 26．58 26．2123 ．1．3833％ 0．1992 37 71 37．2448 ．1 2336％ 0．3039 71．64 71．3756 ．0．369l％ 0 4035 80．34 80．3278 ．0．0151％ 0 4946 109．94 110．0291 0．0810％ O．5964 121．93 122．0379 0．0885％ 0．7011 151．26 l 5l 3317 0 0474％ 0．8019 162。1l 162．1580 0。0296％ 0．9077 195．80 195．8915 0 0467％ 0．9948 204．75 204．6609 ．0．0435％規(guī)范表流規(guī)范表累計(jì)流量校正后樣機(jī)累計(jì)流量校正后樣機(jī)累積流量誤差速Vs(m／s) Qs(L) Qc(L) Bq 0．1053 19．97 20．0013 0．1569％ O．1975 38．49 38，2885 ．0．5236％ 0．2977 63．60 63．3053 ．0．4634％ 0．3967 83．76 83．4347 -0。3884％ 0．5053 112．37 112．1530 ．0．1931％ 0 5953 133．02 132．8907 ．0．0972％ 0 7017 148．51 148．4553 ．0．0368％ 0 7968 155．14 154．5144 一0．4032％ 0．8992 172．49 173．1398 0．3767％ 0．9982 217．78 217681l ．0．0454％ 規(guī)范表流規(guī)范表累計(jì)流量校正后樣機(jī)累計(jì)流量校正后樣機(jī)累積流量誤差速Vs(m／s) Qs(L) Qc(L) Bq 0．0990 19．31 20．0013 0．1569％ 0．1981 38．82 38，2885 一0．5236％ 0．2909 57．67 63，3053 一0．4634％ 0．3967 74．43 74．4778 0．0643％ 0 5076 97．49 97．6818 0．1967％ 0，6078 119．56 1 19．430l -O．1086％ 0，7057 139．72 139．7329 0 0092％ 0．8086 165．0S 165．1905 0．0670％ 0 9133 181．70 181．6692 ．0．叭70％ 0 9909 203．00 202．8140 ．0．0916％
(4)關(guān)于誤差的討論反復(fù)性是檢測(cè)系統(tǒng)最根本的技術(shù)指標(biāo)，是其他各項(xiàng)指標(biāo)的前提和保證。反復(fù)性的定義是在同一條件下，對(duì)同一被丈量，同一方向，屢次反復(fù)測(cè)量，得到的測(cè)量數(shù)據(jù)的差別水平。此差別水平關(guān)于同一被測(cè)量值，是指各次測(cè)量數(shù)值的偏向水平；而關(guān)于不同被測(cè)數(shù)值，是指各次測(cè)量曲線的偏向水平，也就是丈量數(shù)據(jù)的分散性。反復(fù)性誤差表征量為規(guī)范差o，計(jì)算公式為： 式中：Y，一丈量輸出值，i=1，2，.，In_ Y～輸出值的均勻值。o大，則分散性大；反之亦然。反復(fù)性誤差R的定義為： R=A 0 R／0 n×100％ (5—5) A 0 R～同一實(shí)驗(yàn)點(diǎn)上幾次丈量的實(shí)踐輸出信號(hào)值之間的最大差值，o n 為輸出丈量值的均勻值。表5—4為樣機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的反復(fù)性誤差表，每個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)有5組數(shù)據(jù)。表5—6實(shí)驗(yàn)反復(fù)性誤差表規(guī)范流速點(diǎn)V(m／s) 樣機(jī)反復(fù)性誤差0．1 ±1．0107％ 0．2 ±1．5610％ O．3 ±0．0955％ 0．4 ±0．2562％ O．5 ±0．3799％ 0．6 ±0．1884％ 0．7 ±0．0699％ O．8 ±0．2615％ 0．9 ±0．2361％ 1．0 ±0．0231％ 由結(jié)果能夠看出流速在O．3m／s以上時(shí)，反復(fù)性誤差為±0．3799％，闡明此樣機(jī)依然需求在反復(fù)性上加以改良。
(5)非線性校正
就第一章中所提到的電磁流量計(jì)的工作原理的公式(式1—4和式1—5)， 是在一定的條件下才干成立。它假定： 首先，假定磁場(chǎng)恒定不變，而且是平均散布的。此假定成立，則能夠疏忽導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的感生電流對(duì)磁場(chǎng)散布的影響以及這一感生電流與電磁力互相作用對(duì)液體活動(dòng)速度的影響。這兩種效應(yīng)在丈量液體金屬時(shí)是不可疏忽的。
其次，假定被測(cè)液體的流速為軸對(duì)稱散布，而且液體中的感生電流與電場(chǎng)對(duì)稱，且平行于液體的軸向。再次，假定液體的導(dǎo)電率是平均和各向同性的，且不受電場(chǎng)或液體活動(dòng)的影響。
最后，假定被測(cè)液體是非磁性的，并且它的磁導(dǎo)率肛與真空磁導(dǎo)率¨。分歧， 這樣可疏忽液體磁性與工作磁場(chǎng)間互相作用對(duì)流量丈量的影響。也就是說(shuō)只要滿足上述條件才能夠以為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)u與瞬時(shí)體積流量q、，成正比，且完整是線性關(guān)系。我們實(shí)驗(yàn)的介質(zhì)是程度管段的自來(lái)水，因而后三點(diǎn)的假定條件均滿足請(qǐng)求。所以需求討論的是磁場(chǎng)能否是恒定不變的，而磁場(chǎng)散布取決于傳感器的設(shè)計(jì)和制造。事實(shí)上，目前市場(chǎng)上所消費(fèi)的電磁流量傳感器設(shè)計(jì)固然是本著使丈量關(guān)系為線性的準(zhǔn)繩，但不能保證制造出來(lái)的傳感器的感應(yīng)信號(hào)沒有非線性。因此引入多段非線性補(bǔ)償有助于進(jìn)步整個(gè)丈量系統(tǒng)的精度。多段非線性補(bǔ)償在計(jì)算瞬時(shí)流速停止補(bǔ)償，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是用多段折線來(lái)替代直線停止校正。將有助于進(jìn)步丈量系統(tǒng)的精度。
5．4．4規(guī)范表比擬法實(shí)驗(yàn)結(jié)果剖析
此樣機(jī)在O．3m／s至lm／s流速段處用一條直線來(lái)擬合即可，在流速為0。3m／s 以上時(shí)(去除丈量錯(cuò)誤點(diǎn)后)相對(duì)誤差為O．46％。闡明如下：任取2組數(shù)據(jù)擬合直線，剩下3組考證，或者任取3組數(shù)據(jù)擬合直線，剩下2組考證，此轉(zhuǎn)換器在O，3m／s至lm／s流速段處用一條直線來(lái)擬合，精度可達(dá)0．5％。
5．5本章小結(jié)
本章首先對(duì)系統(tǒng)模塊性能停止測(cè)試，然后引見系統(tǒng)整體測(cè)試的辦法以及
智能電磁流量計(jì)的校驗(yàn)辦法，討論關(guān)于等精度傳送的概念并在實(shí)踐實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用，最后分豐廳了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。