一、提問
上海某制藥廠有一臺DN200電磁流量計,用來測量循環(huán)水流量,流量測量范圍為0~200m3/h,安裝方式如圖2.17所示。
能源管理部門估計該點流量應有100m3/h,而儀表顯示只有5m3/h,而且較穩(wěn)定。有什么辦法能證明儀表顯示的流量是準確的。
二、解答
儀表人員在檢查核對儀表的數(shù)據(jù)設置正確無誤后,與工藝專業(yè)制定了一個驗證方案:將排氣口作為液體排放口,將 DN20 閥門開大后的流量增加值為輸入信號,讀取儀表示值增量。由于排氣口中排出的水全部流經(jīng)流量計,所以流量示值的增量應與排氣口中排出的水量相等。于是,準備了軟管、秒表和容器后,進行了驗證操作。試驗結(jié)果是閥門開到某一開度后,儀表示值增加5m3/h,用塑料桶收集從閥門中排出的水,10s裝了一桶,用臺秤稱得凈重為14kg,經(jīng)計算得閥門中排水的平均流量為5.04m3/h,所以驗證結(jié)論是,儀表示值可信。
這一驗證方法其實還不夠完美,因為儀表示值增量與實際流量增量相符,僅僅表明該臺儀表分度線的斜率是對的,并不說明在整個測量范圍內(nèi)的示值都準確。于是,又請能源管理部門尋找與這根管道相串聯(lián)的切斷閥,并短時間關閉該閥(事先征得工藝專業(yè)的同意),核對儀表零點示值,結(jié)果也是好的。
一臺理想的流量計,其顯示值與實際流量的關系可用圖 2.18中的一根直線來表示,這是一根通過原點的與橫坐標夾角為 45°的直線。在本實例中,如果儀表的零點不準,也能得到與示值增量相符的結(jié)果。因此,在用增量法驗證的時候,如果條件具備,最好也驗證一下儀表的零點示值。
增量驗證法其實是一種最簡單的模型辨識。在應用這一方法時,有幾條要領必須重視:
①驗證前后的一段時間內(nèi),儀表示值應平穩(wěn),以免本底信號的波動干擾驗證結(jié)果;
②驗證的時間,即本例中從開閥到關閥時間間隔應盡量短,以削弱驗證期間的干擾;
③在工藝允許的前提下,驗證時所加的信號應盡量大一些;
④本實例中的閥門打開后,應注意觀察儀表示值的變化,讀取其平均值,如果儀表內(nèi)部的阻尼時間設置得太大,應事先修改到較小的數(shù)值;
⑤本實例中的閥門關閉后,應再一次讀取儀表的穩(wěn)定示值,如果與開閥前的示值有差異,應取其平均值計算示值增量;
⑥排出的流體的收集和回收與否,應同工藝專業(yè)協(xié)商,以免污染環(huán)境和造成損失,對于水之類的流體,可不予回收,對于價值較貴或污染環(huán)境的流體,必須回收。