手機訪問更快捷
更多流量 更易傳播
隨時掌握行業(yè)動態(tài)
網(wǎng)絡課堂 行業(yè)直播
由于渦街流量計具有測量精度高、量程寬、測量介質(zhì)廣泛、工作溫度高(介質(zhì)溫度可達350℃)、耐腐蝕以及可靠性高等特點,廣泛應用于石油、化工、輕工及動力供熱等行業(yè)工業(yè)管道介質(zhì)(如氣體、液體及蒸汽等)流體流量的測量,多種介質(zhì)。渦街流量計一般測蒸汽、水等介質(zhì)的比較多,比如熱電廠發(fā)電會產(chǎn)生蒸汽,而蒸汽可以供暖和生產(chǎn)重復使用,這樣熱電廠就可以對外售賣蒸汽。所以要安裝流量計來測量輸出給用戶多少蒸汽,也就是得測蒸汽的流量,因此測量必須準確。
渦街流量計的檢測結(jié)果有模擬信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,而脈沖式渦街流量計的檢測結(jié)果以脈沖方式輸出,傳統(tǒng)的計量方法采用濾波器濾波后由計數(shù)器來計量脈沖數(shù)量,從而計算流量。但這種方式只能計量脈沖數(shù)量,對脈沖出現(xiàn)的異常情況(如設備故障或者人為原因)等不能進行判別,更不能及時反饋。而脈沖出現(xiàn)異常將導致流量計量不準確,zui終直接影響雙方利益。因此,迫切需要一種全新的方法,不僅可以計量脈沖數(shù)量,而且當脈沖出現(xiàn)異常狀況時也可以及時發(fā)現(xiàn)。
1 檢測方法
脈沖式渦街流量計計數(shù)檢測方法采用A/D采樣,配合軟件處理的方法對脈沖進行計數(shù)和判別。利用高速A/D采集脈沖輸入口的電壓幅值和平均值,軟件濾波后根據(jù)采集結(jié)果統(tǒng)計脈沖數(shù)量;將一段時間內(nèi)采集的電壓幅值和平均值與渦街流量計zui初安裝時的正常電壓幅值和平均值進行對比,以判斷脈沖輸出電壓是否正常;保存一年的計量數(shù)據(jù),每次計量結(jié)果與一年前同期相比,看脈沖數(shù)量是否異常。通過電壓值和用量的綜合對比,來判斷渦街流量計輸出是否正常。
2 方案簡介
2.1 硬件方案
為了完成脈沖計量及檢測,必須有一定的硬件作為支撐。濾波電路采用無源濾波電路,主要濾除干擾信號,使輸出電壓紋波系數(shù)降低,提高檢測準確性。
電源模塊采用多組電源,供整個檢測裝置工作,特別注意的是給A/D采集供電的是1‰精度電源,以保證采集精度。
存儲模塊采用鐵電存儲器和Flash相結(jié)合的方式。由于要存儲一年的流量數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量很大。而且采樣數(shù)據(jù)實時采集、實時保存,讀寫也相當頻繁。Flash空間大,但讀寫次數(shù)有限;鐵電讀寫速度快、次數(shù)多但容量小。因此采用Flash和鐵電相結(jié)合的方式,實時數(shù)據(jù)先存放在鐵電中,定時將鐵電中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至Flash中。
時鐘單元需自備電池,防止終端斷電后時鐘錯誤。
遠程通信模塊用來與數(shù)據(jù)中心進行信息交互,將檢測結(jié)果以及異常信息等及時傳送給數(shù)據(jù)中心。
2.2 軟件方案
系統(tǒng)初始化之后,主要進行數(shù)據(jù)采集、脈沖計數(shù)、脈沖檢測的循環(huán)。
2.2.1 采集數(shù)據(jù)
5μs采集1個點,采集10個點后除去一個zui大值和一個zui小值,然后計算平均值。采集值≤(0.3×脈沖基準幅值),計1;采集值≥(0.7×脈沖基準幅值),計2;其他情況計0。采集一個有效數(shù)據(jù)所需時間為10×5μs=50μs,1s可采集20000個有效數(shù)據(jù)。每分鐘對上述檢測為2的電壓值取平均計算脈沖幅值,對所有電壓值取平均計算脈沖平均值,安裝調(diào)試完成后需保存脈沖幅值和平均值的基準值。
2.2.2 脈沖計數(shù)
由于數(shù)據(jù)處理時間為1s,與渦街流量計的輸出脈沖周期可能不一致。每秒采集時有些脈沖可能被截斷,為了避免少計脈沖,需要對脈沖進行處理。將上一秒zui后一段連續(xù)為2的數(shù)字段及之后所有的數(shù)字與本次數(shù)據(jù)合并,一起進行處理。為避免多計脈沖,對本次zui后一段連續(xù)為2及之后所有的數(shù)字不做處理,留待下一秒處理。
脈沖統(tǒng)計時,遍歷數(shù)據(jù)記錄,找出并記錄每段連續(xù)為2的數(shù)字段中的2的數(shù)量和整條數(shù)據(jù)記錄中為2的數(shù)字段的總段數(shù);取出一段數(shù)據(jù)段,記為基準對比段,用其他數(shù)據(jù)段中數(shù)字2的數(shù)量與之對比,記錄兩段數(shù)字2數(shù)量的差值在3個之內(nèi)的總段數(shù),然后用每一段數(shù)據(jù)段為基準對比段,重復本次操作;找到差值在3個之內(nèi)的個數(shù)zui多的數(shù)據(jù)段,首先將此段與所有差值在3個之內(nèi)的數(shù)據(jù)段都計一個有效脈沖,并對這些數(shù)據(jù)段中2的數(shù)量做平均,平均值作為基準數(shù)量并以此計算脈沖周期,然后對不滿足差值為3的數(shù)據(jù)段進行處理。處理方法如下:
a.如果數(shù)據(jù)段中2的數(shù)量少于基準數(shù)量但落在應為高電平的時間段內(nèi)認為是一個有效脈沖,否則認為是干擾信號;
b.如果數(shù)據(jù)段中2的數(shù)量多于基準數(shù)量,先判斷這些數(shù)據(jù)段落在多少個周期內(nèi),有多少個周期計多少個有效脈沖。
得出有效脈沖后,對上述所有有效脈沖的周期進行判斷,判斷和相鄰的數(shù)據(jù)段是否落在相同周期內(nèi)。如果相同,則應減去相同周期的個數(shù),zui終得出有效脈沖總數(shù),即為這一秒的脈沖數(shù)。
2.2.3 脈沖檢測
脈沖檢測包括電壓值對比和流量的保存與對比兩部分。
每分鐘對上述檢測為2的電壓值取平均,與初始記錄的每分鐘幅值對比,如果當前幅值介于初始幅值的0.85~1.15倍之間,認為脈沖幅值正常,否則記一次異常,連續(xù)5次異常,則認為脈沖幅值異常;每分鐘對上述所有的電壓值取平均,然后與初始記錄的每分鐘均值作對比,如果當前均值介于初始均值的0.85~1.15倍之間,認為脈沖均值正常,否則記一次異常。連續(xù)5次異常,則認為脈沖均值異常。
設備保存一年的流量記錄,每秒流量計量出來之后與一年前同期的流量對比,如果變化不多,則用當前流量值替換前一年的流量值。如果變化較大,計一次流量異常。連續(xù)3min流量異常,則認為流量異常。流量異常時暫不替換前一年流量,待人工確認。如果是正常使用則替換前一年流量,否則保持前一年流量不變。
3 結(jié)束語
該方法檢測脈沖式渦街流量計的脈沖數(shù)量,通過軟、硬件二次濾波可有效濾除干擾脈沖,保證檢測準確。通過對檢測結(jié)果的綜合判斷,可了解脈沖輸入的情況,依此了解脈沖式渦街流量計的工作狀態(tài),確保脈沖式渦街流量計工作在*狀態(tài),保證系統(tǒng)檢測的準確性。發(fā)現(xiàn)異常情況后,及時進行提示,可確保各方的合法利益不受侵害。
相關(guān)產(chǎn)品
免責聲明
客服熱線: 15267989561
加盟熱線: 15267989561
媒體合作: 0571-87759945
投訴熱線: 0571-87759942
下載儀表站APP
Ybzhan手機版
Ybzhan公眾號
Ybzhan小程序