熱工儀器儀表計量檢定及自動化探析

張棟梁

亳州市計量檢查測試所 安徽毫州 236800

不斷深入推進的自動化發(fā)展背景下，各行各業(yè)其人力成本投入大幅度縮減，工人數(shù)量急劇下降，先進的電控儀器及數(shù)字設(shè)備逐漸取代了以往的人工，自動化的實現(xiàn)也明顯降低了安全事故發(fā)生率?，F(xiàn)下，測量誤差是客觀存在的，任何測量儀表進行測量時，測得值總不可能準(zhǔn)確地等于被測量的真值，這種不一致的程度，在數(shù)值上的表現(xiàn)即為誤差。什么是真值：在某一時刻和某一位置或狀態(tài)下，某一量的效應(yīng)體現(xiàn)出的客觀值或?qū)嶋H值。真值是一個嚴(yán)格意義上的理論值，它是一個無法測到的值。在實際測量中，通常用約定值、相對真值或是一系列已修正過的算術(shù)平均值來代替真值。高一級標(biāo)準(zhǔn)的計量儀表與低一級標(biāo)準(zhǔn)的計量儀表的誤差相比，前者是后者的相對真值。

1 淺談儀表參數(shù)設(shè)定對計量誤差的影響

氣態(tài)方程

V標(biāo)=V工×P工/P標(biāo)×T標(biāo)/T工×1/Z

V標(biāo)—代表標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積（293K101325Pa）

V工—代表工作狀態(tài)體積

P工—代表工作狀態(tài)壓力（絕對壓力，表壓Pg+大氣壓Pa）

P標(biāo)—代表標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101325Pa）

T標(biāo)—代表標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)溫度（293K）

T工—代表工作溫度

Z—代表壓縮因子（工作壓力超過1MPa就要計算壓縮因子影響）P標(biāo)—國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.325KPa，流量計設(shè)定的恒定值，可后臺調(diào)整。Pa—當(dāng)?shù)卮髿鈮?，無壓力補償?shù)牧髁坑嫶酥禐樵O(shè)定值；帶壓力補償流量計已進行了補償，計量無損失；無壓力補償?shù)牧髁坑嬎幍貐^(qū)，氣壓越低，計量損失越大；大氣壓大于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時，計量增加；Pa越大，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量越大，對燃?xì)夤驹接欣?。帶補償流量計可通過修正傳感器參數(shù)增大Pa；無壓力補償?shù)牧髁坑嬁尚薷脑O(shè)定值增大Pa，使標(biāo)況流量增加[1]。流量計處介質(zhì)的絕對壓力比標(biāo)準(zhǔn)壓力每下降1KPa，計量損失約1%；流量計處介質(zhì)溫度每降低2.93攝氏度，計量損失約1%。，計量儀表氣體工況向標(biāo)況轉(zhuǎn)換，從上面從氣態(tài)方程式可以導(dǎo)出看，在儀表設(shè)置時降低P標(biāo)、提高T標(biāo)、降低Z、提高P工、降低T工，都會增大V標(biāo)的數(shù)值。

2 雷擊對智能儀表系統(tǒng)的危害形式

當(dāng)現(xiàn)場儀表系統(tǒng)被雷電直接擊中之后，儀表系統(tǒng)內(nèi)部的傳感器設(shè)備會產(chǎn)生相應(yīng)的損壞。當(dāng)雷電沒有直接計入儀表系統(tǒng)，而是集中到與儀表系統(tǒng)相連接的管道設(shè)備時，也屬于直接雷擊。雷電對現(xiàn)場儀表系統(tǒng)的損壞會直接作用于內(nèi)部電子線路電子設(shè)備上。所以當(dāng)雷電直接擊中現(xiàn)場儀表設(shè)備之后，經(jīng)常會造成儀表設(shè)備的直接癱瘓。而雷電流在擊中儀表設(shè)備之后，會通過儀表支架流入大地，在儀表附近形成一個極其強大的感應(yīng)磁場，這種磁場會進而影響附近其它的電子設(shè)備。直接雷擊必然會造成信號傳輸回路的癱瘓，不僅會損壞儀表設(shè)備，還會對室內(nèi)的電子設(shè)備造成損壞。同時，電子脈沖輻射也是造成天然氣現(xiàn)場儀表系統(tǒng)損傷的主要因素，是指通過雷擊電流在空間內(nèi)產(chǎn)生的電磁場不斷的向外輻射電磁波，輻射范圍較廣，會直接影響輻射范圍內(nèi)的計算機、儀表系統(tǒng)等各種電子設(shè)備。尤其是材質(zhì)屬于金屬導(dǎo)體的電子設(shè)備，受電磁波的影響最大[2]。電磁脈沖輻射對電子設(shè)備的損害原理是當(dāng)電磁波輻射在各類金屬導(dǎo)體上之后，就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或者感生電流。屬于金屬導(dǎo)體的電子設(shè)備承受不了感應(yīng)電動勢和感生電流的沖擊，從而造成電子設(shè)備的故障和損壞。

3 熱工儀器儀表計量檢定自動化

3.1 熱工計量自動檢定原理分析

熱工計量自動檢定，也就是熱工計量儀自動化檢定獲取的參數(shù)，該參數(shù)可將機電組的運行狀態(tài)是否正常直觀地顯示出來，并能為企業(yè)機組及時開展運行調(diào)整工作提供可靠保障。熱工計量自動化檢定技術(shù)，主要包含電源、數(shù)字電壓表，具體運用中電源是有可調(diào)性存在的，且電源中并非必須設(shè)置電壓，因此能為輸出電流提供穩(wěn)定性方面的保障。一般來說，在開展熱工儀器儀表計量檢定工作中，相關(guān)人員對于以往傳統(tǒng)檢定方法中的不足及檢定中的復(fù)雜性必須予以足夠的考慮，否則就很難順利開展計量檢定工作，即便開展了也無法獲取較高的準(zhǔn)確性[3]。熱工儀器儀表計量自動化檢定技術(shù)，與傳統(tǒng)檢定方法對比，能夠打破以往不可消除的局限，在一系列自動檢定及維護系統(tǒng)的制定與設(shè)計下，促進了計量檢定與管理工作間協(xié)調(diào)統(tǒng)一的實現(xiàn)，這樣一來也就大幅度保障了熱工儀器儀表計量檢定的準(zhǔn)確性[3]。而在自動化檢定過程中，由于EXCEL熱工儀器儀表具有較為良好的自動化檢定成效，所以該設(shè)備的應(yīng)用十分廣泛。原本存在于計量檢定中的誤差，在EXCEL熱工儀器儀表的運用下可實現(xiàn)大幅度減少，同時該儀表研究分析的對象是以整體數(shù)據(jù)信息為主，獲取的結(jié)果具有科學(xué)性、合理性。

3.2 重要技術(shù)應(yīng)用

目前，將自動化檢定系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于計量校準(zhǔn)熱工儀器儀表的過程中，期望能在大量熱電阻元件的運用下實時檢定溫測儀表，然而這一過程中涉及了大量人力、物力的耗費，以至于生產(chǎn)效率受到了影響。倘若可實現(xiàn)系統(tǒng)自動計量檢定技術(shù)的正確應(yīng)用，在與儀表智能功能相結(jié)合之后，那么儀表系統(tǒng)檢定效率必然能夠得到提升，技術(shù)工作人員也不會有太大的工作量。在該技術(shù)的使用下，可幫助人們完成一套具備先進技術(shù)功能的完整計量臺帳資料系統(tǒng)的構(gòu)建，能為計量檢定器具管理及維護工作的開展提供便利。計算機作為熱工儀器儀表計量自動化檢定系統(tǒng)元器件核心，依托進口數(shù)字萬用表高精度計算能力，同時在計算機功率調(diào)節(jié)器低電視掃描能力的輔佐下，便可促進檢定數(shù)據(jù)結(jié)果管理有效性的提升，同時自動完成分檔工作，未來在檢索熱工儀器儀表計量相關(guān)資料時，也能更省時省力，同時還能將熱電阻、熱電偶檢定情況滿足。結(jié)合該系統(tǒng)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理及技術(shù)指標(biāo)而言，有關(guān)熱電阻、熱電偶等校驗鉑電阻元件、銅電阻元件的熱工計量檢測能夠完全實現(xiàn)，這也再次創(chuàng)新了熱工儀表自動化計量校準(zhǔn)技術(shù)，數(shù)據(jù)輸出輸入功能具備了更為廣闊的渠道。

4 結(jié)語

總之，熱工儀表自動計量系統(tǒng)研究與應(yīng)用，主要依據(jù)了熱工儀表計量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，做到了依法合規(guī)、公平公正、計量準(zhǔn)確、操作簡便的目的，是一種適于用熱工儀表自動計算的有效方法。值得推廣與深入研究。