电磁流量计系统测试与校准实验

　　摘要：本章首先对系统模块进行测试，然后介绍了模拟信号发生器、转换器校准实验方法，最后给出实际流体标定实验的数据和结论。

　　5.1系统性能测试

　　本系统的实现大量采用最新仪表设计技术，本节对开关式恒流源励磁模块、通用输入开关式稳压电源和空管检测功能的性能做了测试。

　　电磁流量计测量系统

　　5.1.1开关式恒流源

　　由于电磁流量传感器线圈的内阻会随着使用时间和温度而产生漂移。当线圈阻值在一定范围内变化时，如果恒流源无法保证有很高的精度，那么线圈内阻变化就会造成传感器磁场强度的变化，磁场强度的变化会使测量出现误差。因而恒流源能在多大范围线圈阻值内保持相应的精度成了电磁流量计一个重要的性能指标。同时，大范围的适应电阻变化，可以使得转换器配用不同口径的传感器时无需对电路进行调整。所以开关式恒流源稳定性的测试有着重要的意义。开关式恒流源的实验条件为：在常温下，输入电源为220伏交流，使用水泥电阻来代替线圈内阻。实验数据表格见表5—1。表5—1恒流源实验数据线圈内阻(o) 输出恒流(mA) O 244 17 244 68 244 75 242 开关式恒流源设计的理论值为线圈内阻从O～70Q恒流源均可以满足要求。实验结果表明线圈从0～68欧姆逐渐增大，励磁恒流源的输出一直保持恒定，电流测量仪表观察不到电流的变化，恒流源达到了设计目标。

　　5.1.2万能输入式开关稳压电源

　　万能输入式开关稳压电源的实验目的是测试系统抑制电源电压波动的能力。实验条件为：在常温下，使用水泥电阻来代替线圈内阻。实验装置图见图5一l， 实验数据表格见表5～2。自耦变压水泥电阻图5—1开关电源实验原理图表5—2开关电源实验数据l交流输入(v) 线圈内阻(Q) 输出恒流(mA) 50 0 244 50 68 244 248 O 244 248 68 2“ 万能输入式开关稳压电源的理论值是输入交流85伏～265伏均能正常工作。由于实验条件所限，能提供交流电源的上限就是248伏，所以本实验的结论是： 当输入从交流50伏～248伏变化，线圈内阻从O～68欧姆逐渐增大，励磁恒流源的输出一直保持恒定，在可分辨的精度内未观察到变化，开关电源达到了设计目标。

　　5.1.3空管检测功能

　　当电磁流量计的测量管中的液体未充满管道时，流量计检测的数据不能真实地反映液体的流量。若液面降低到电极以下时，两电极相当于浮空，此时转换器反而会收到很大的干扰信号，会以为有很大的流量。为此，在电磁流量计安装、使用过程中通常要求电磁流量计的管道必须充满被测液体。但在实际应用中，很难保汪管道始终充满液体。因此空管检测功能对电磁流量转换器来说是非常必要的。本系统空管检测的原理是基于检测电极之间的电阻，测量出来的是一个无量纲与电阻阻值成正比的比值，电极之间的电阻越大则测量出来这个比值就越大。当这个值超过一定的阈值，转换器就认为传感器处于空管状态，此时应关闭测量， 停止累计流量。若此时报警功能打开，还应输出报警信号。但实际使用时，由于传感器口径、测量液体和传感器与转换器之间的距离不同，难以预先设定一个统一的阈值，只能通过实验来确定这个闽值。使用方法是先做实验，分别测出空管和满管时这个正比于电阻的比值，然后取空管和满管比值的平均值作为闽值设入转换器。接着使传感器空管，看是否报警，再使传感器满管，看报警是否鳃除， 反复验证几次。实验证明本系统空管检测功能正常，达到设计目标。