[发明专利]超声波式热量表校准系统及校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波式热量表校准系统、以及通过所述校准系统对超声波式热量表进行校准的方法。

背景技术

超声波式热量表，作为一款计量产品出厂检定在硬件方面合格的基础上，需要进一步进行软件方面的性能测试，软件的校准方法程序设计是否科学、完备，运作实施是否认真、负责能够基本上反映出超声波式热量表的质量和可靠性程度，因此，超声波式热量表校准系统的硬件架构是否合理、热量计算的因素考虑是否全面、校准检定的数据处理是否科学成为导致校准系统是否能够对超声波式热量表进行精确、稳定和科学校准的关键。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种超声波式热量表校准系统，能够对超声波式热量表进行精确、稳定和科学的校准。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

超声波式热量表校准系统，包括超声波式热量表、内置校准系统软件的计算机、精密数字测温仪、USB型红外通讯装置和流量检定装置；超声波式热量表连接在流量检定装置上；USB型红外通讯装置的读写头端与超声波式热量表的光电接口连接，USB型红外通讯装置的USB端与计算机连接，校准系统软件产生的校准数据通过USB型红外通讯装置传递至超声波式热量表并对超声波式热量表进行校准操作；精密数字测温仪通过串口数据线与计算机连接；流量检定装置通过数据总线与计算机连接，流量检定装置，包括电子台秤、进口和出口压力传感器、以及进口和出口温度传感器，电子台秤、进口和出口压力传感器、以及进口和出口温度传感器采集的数据通过数据总线上传至计算机上。

本发明的另一个目的在于提出一种采用上述超声波式热量表校准系统对超声波式热量表进行校准的校准方法，其包括如下流程步骤：

a、启动超声波式热量表校准系统的校准系统软件；

b、启动流量检定装置及相关程序：①开启电子台秤、进口和出口压力传感器、以及进口和出口温度传感器，②启动精密数字测温仪，③设置超声波式热量表进入校准状态，④启动USB型红外通讯装置；

c、通过计算机设定初始校准温度；保持温度恒定，在同一温度、同一流速条件下运行一定时间后读取采集到的热量表温度数据、流量数据、流速特征基本值并分别计算流过热量表的流量修正系数；

d、维持步骤c中的温度不变，从计算机校准系统软件流速校准设定值数据库中选择不同的流速值，重复执行步骤c的操作直至依次完成所有规定的流速校准操作；

e、从计算机校准系统软件温度校准设定值数据库中选择不同的温度值，重复执行步骤c和步骤d的操作直至依次完成所有规定的温度校准操作；

f、校准系统软件对经过上述步骤c、d、e操作后的数据，在不同的温度条件、不同的流速值下对流量修正系数进行曲线逼近处理及数据插值法修正处理；

g、存储经过上述步骤f处理后的数据，校准系统软件产生的校准数据通过USB型红外通讯装置下发至超声波式热量表并对超声波式热量表进行校准操作；

h、校准结束。

在上述步骤c中，运行时间与采样周期存在如下比值关系，即采样周期与运行时间的比值小于0.01%，其中，采样周期指超声波式热量表计量采样数据的周期。

启动超声波式热量表校准系统的校准系统软件后，通过校准系统软件对超声波式热量表处理器定时器进行频率修正，确保时间精度与标准时间一致。

启动超声波式热量表校准系统的校准系统软件后，通过校准系统软件修正流量检定装置的浮力系数。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明通过利用超声波式检定装置中进口温度传感器和出口温度传感器、或超声波式热量表的内置温度测量单元获得每只超声波式热量表所在点的实时平均温度，取代了原来依据管段温度估算每只热量表温度的方法，能够精确、可靠的计算标准体积；校准系统采用曲线逼近修正与插值修正相结合的办法，使得热量表的数据修正效果更精确、更可靠；校准系统能够对热量表进行频率修正操作，极大提高热量表的时钟精度，从而确保数据累计的准确性，频率修正后年时钟精度从15-20ppm提高到6-8ppm；校准系统能够修正检定装置浮力系数，进一步提高标准体积的测量准确性。

附图说明

图1为本发明中超声波式热量表校准系统的结构图；

图2为本发明中超声波式热量表校准系统的校准流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：