基于無線控制的液體流量計現場檢測裝置

文章介紹了一種液體流量計現場檢測裝置，該裝置以高精度的流量計作為標準表，采用變頻水泵作為穩流源，計算機可通過無線接收模塊對現場數據進行雙向控制。根據被檢表的特點，裝置可對拆下的被檢表進行現場快速檢測，也可將裝置接入被檢表工作系統進行在線檢測。

目前，液體流量計的現場檢測方法主要有超聲波比對法、稱重法和容積法 并各有優缺點。超聲波比對法操作方便，但精度較低; 稱重法和容積法精度高，但檢測操作困難，需要將流體接出計量，對被檢表和標準器的同步判斷要求也較高。本文介紹的基于無線控制的液體流量計現場檢測裝置 ( 以下簡稱 “裝置”) 可在保證裝置高精度的前提下，方便現場檢測的操作和使用。

1.裝置的構成及工作方式

裝置結構如圖 1 所示。標準器分為獨立的兩部分，均固定在升降推車上，可單獨與被檢表管線連接，根據被檢表的流量范圍和現場安裝條件靈活選用。裝置配備各種口徑的轉換管線，用來檢測不同口徑的被檢表，并用快速卡箍固定連接，裝置的各部分可拆卸，方便運輸。計算機通過專用軟件連接一臺無線路由器，可實現對所有現場數據的雙向通信。

裝置主要由水源、被檢表、標準器和控制部分構成。

( 1) 水源: 由水箱、離心水泵和變頻器構成，通過變頻器控制水泵的起停和流量大小，安全可靠。

( 2) 被檢表: 被檢表的兩端管線可變徑，使用快速卡箍固定，滿足不同管徑流量計的檢測。

( 3) 標準器部分: 標準流量計選用兩臺 DN15和 DN40科里奧利質量流量計和 1 臺 DN100 電磁流量計，配備兩組溫度變送器和壓力變送器。

其中科里奧利質量流量計包含密度測量單元，可根據檢測需要選擇測量質量流量或體積流量，并匹配輸出信號。標準器和被檢表之間的管線可變徑連接。

( 4) 控制: 控制部分由便攜控制箱、無線路由器、計算機軟件等組成，便攜控制箱集成有配電模塊和數據收發模塊，既能為標準儀表及被檢表提供電源，又是整套裝置的信息中心，并通過WiFi 與無線路由器通信，計算機通過路由器對現場數據進行雙向控制，計算機和檢測裝置之間無任何有線連接，方便現場檢測操作。

根據被檢流量計的現場環境和使用者的特殊要求，裝置在現場檢測有兩種工作方式，一種是裝置整體移至現場，將被檢流量計拆下裝入裝置進行現場快速檢測; 另一種是將標準器部分通過變徑管線接入被檢流量計工作系統進行在線檢測。

2.裝置的主要技術指標

( 1) 溫度測量最大允許誤差。本裝置采用進口溫度變送器測量溫度，通過檢定，其最大允許誤差為 ± 0. 2℃ ( 包括模數轉換誤差) ，滿足要求。

( 2) 壓力測量最大允許誤差。本裝置采用進口壓力變送器測量壓力，通過檢定，其最大允許誤差為 ± 0. 075% ( 包括模數轉換誤差 ) ，滿足要求。

3)  流量范圍。3 臺標準流量計流量范圍覆0. 5 ～ 150 m3 / h，由 于 水 泵 的 最 大 流 量 為36 m3 / h，當被檢表拆下裝入裝置進行檢測時，流量范圍為 0. 5 ～ 36 m3 / h。當標準器接入被檢表工作系統檢測時，流量范圍為 0. 5 ～ 150 m3 / h。

4)  裝置的穩定性。對裝置自身的系統而言，0. 5 ～ 36 m3 / h 范圍內，對 3 臺標準流量計管線的最小流量和最大流量做穩定性試驗，裝置的最大穩定性為 0. 32% 。36 ～ 150 m3 / h 的流量范圍為標準表接入被檢表工作系統檢測，其穩定性取決于被檢表的工作系統。

( 5) 裝置的擴展不確定度。在 0. 5  ～ 36 m3 / h范圍內，標準流量計的最大允許誤差為 ± 0. 15% ，通過對分量的分析，裝置的擴展不確定度為 U = 0. 33% ，k = 2。在 36 ～ 150 m3 / h 范圍內，標準流量計的最大允許誤差為 ± 0. 2% ，通過對分量的分析，裝置的擴展不確定度為 U = 0. 5% ，k = 2。

3.裝置的主要優勢

( 1) 裝置精度高。采用科里奧利質量流量計和電磁流量計作為標準表，比傳統現場檢測裝置的精度高。

( 2) 適用范圍廣。被檢表兩端管線可通過變徑連接，可對不同口徑的被檢表進行檢測。

( 3) 具有無線控制功能。計算機通過無線信號對現場數據實行雙向通信，計算機和檢測裝置之間無任何有線連接，方便現場檢測操作。

( 4) 兩種無線信號采集方式。具有遠程視頻采集和模擬信號采集兩種功能，可針對不同數據反饋類型的被檢儀表選擇采集方式。

4.結束語

本文介紹的裝置采用兩臺科里奧利質量流量計和 1 臺電磁流量計作為標準表，精度較高; 裝置可根據被檢流量計的現場環境和使用者的特殊要求，選擇不同的檢測方式; 被檢表兩端管線可通過變徑連接，可對不同常見口徑的被檢表進行檢測; 計算機通過無線信號對現場數據實行雙向通信，方便現場檢測操作。