纸浆智能涡街流量变送器对仪表系数校正的方法（2）

• 关键词：涡街流量变送器,校正方法
• 摘要：本文介绍了纸浆智能涡街流量变送器对仪表系数校正的具体方法。

　　但通常情况下，仪表常数Ki不是常量，一般做法是在测量范围内取平均值K作为参考。设各个流量点的实际仪表常数为Ki，并定义校正系数mi为

      mi=K/Ki

       于是，实际瞬时流量为

          上式表明，只要知道校正系数mi，将mi与现有的、根据频率作线性计算出的电流Ii相乘，就可得到与校正后流量  所对应的电流。各mi在标定变送器时求出，由校正后的电流mi Ii得出数据N，并输入到D/A去控制输出电流，就可以达到校正目的。综上所述，在二线制变送器中，对输出电流的校正实际上就是对仪表系数的非线性校正。

3.3　校正实现策略

    理论上，只要有了5点校正系数mi，再通过系统机的计算和分析，就可以得到校正系数粗略的曲线函数解析式，并据此校正。但具体实现的困难是：①涡街流量计仪表系数的非线性形态具有分散性，不适于用单一模式的曲线来拟合；②智能仪表不适合于输入跨值很大的多项式系数。智能变送器的软硬件设计要充分考虑到既能适应检定规程和现场操作要求，又要与智能仪表简约设计的风格相符，应力求以最少输入数据量来达到目的、输入法及算法应简单实用。

    　调整系数bi的输入

mi＝1＋0.001bi；I＝1，2，3，4，5

bi定义为调整系数，为2位十进制，用bi来代替mi是因为前者输入简单，所用数据少，占用MCU的内存最少。设计中令bi总大于0，这样就避免了输入负数（下调电流）的不便，当bi的值从00变化到99时，可对电流输出（或K值）实现最大为9.9%幅度的调整，这个范围已能满足通常的要求。图2中，直线AB显示智能换板输出电流与输入频率接近理想的线性关系，为了保证bi总大于0即mi总大于1。在校验前，应通过调满量程参数先使各流量点的电流普遍降低，即使直线AB的低利率减小，给全区校正时电流的上拉预留下空间，同时在满量这一点专设了b5作上拉校正用，以保证校正后在通过满量程流量时能正确地回到20mA这一点。变送器中设计了手操软件，按参数设置键“S”，进入参数设定修改状态，其显示和键盘可参看图1。这一输入法保证了bi的方便置入。在线检定时，可根据实时标定流量调整对应的bi，当调至仪表显示流量与实时标定流量相等时，按写入键将bi值写入E2PROM保存；也可以在校验后根据各点实际流量所对应输出电流与实时输出的电流之间的误差，计算出各点bi并置入。

3.3.2　全量程校正

     当5个流量点的输出电流校正后，则可以用过5点及零点的5段标号分别为1－5的折线来表示变送器校正后的电流输出曲线，如图2所示。程序按照线性插值法校正任意流量点。

图2　线性插值法校正输出电流示意图

图2中，f1, f2, f3, f4及fmax依次比较，以确定在哪一段折线上校正，当确定为j号线上后，按式（4）计算该流量点的调整系数bx：

bx=bj＋（bj－bj-1）

在折线1上，b0按0计，因为零点事先已调好，校正量自然为0。图2中标出了对应频率为f这一点需要校正的电流

Ii=0.0001bx Ii，按式（4）计算bx的算式为

bx=b4＋（b4－b4-1）  

4　结束语

     智能二线制4－20mA涡街流量变送器还可实现瞬时流量、输出电流、输出频率的边疆或循环显示；可在线浏览、设定和存储以下参数：满量程数、5点调整系数、滤波输出阻尼系数以及零点和满度调整系数等。它除了有有效地提高仪表的精度等级和档次，还具有操作简便，调试方便、通用等优点。它应DCS用户需要而开发，下一步的目标是向HART总线靠拢。