[发明专利]一种计量器具在线软校准的方法和实现该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种计量器具准确度检测领域，尤其是一种传感计量器具在线软校准方法和实现该方法的装置。

背景技术

计量器具的准确与否直接关系到企业产品质量和生产安全，由于计量器具失准造成的质量和安全事故屡见不鲜，所以每个企业对用于生产过程控制的计量器具都非常重视，都会按期将这些计量器具送到有关机构进行量值溯源，以确保其准确可靠。

计量器具溯源一般都是通过专业计量检定机构对计量器具进行检定或校准两种方式来实现，按照技术法规的要求，溯源周期一般不超过一年。然而，实际情况却很难保证计量器具每年按期溯源一次，尤其在化工领域等一些流程性生产的企业，因为在流程性生产的企业中，生产线上的设备自开机运行到停机检修，一般要经过3～5年甚至更长的时间，在设备运行期间，安装在这些设备上的计量器具无法拆下来，也就无法按期进行量值溯源，在企业连续生产期间，如何判断工作中的计量器具是否准确可靠，成为困扰企业的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种传感计量器具在线软校准方法，该方法能对工作中计量器具的准确度进行精确检测，以保障生产线连续稳定运行；同时，本发明还提供一种实现该方法的装置，装置结构简单，实现方便，易于操控。

为解决上述技术问题，本发明的传感计量器具在线软校准方法包括如下步骤：

(一)原始数据采集，对正常工作中的计量器具的输出数据进行采集，以时间T为间隔，得出N组原始样本数据，每组原始样本数据包含M个数据点值，M、N为正整数；

(二)获得原始样本总平均值和原始样本标准差的平均值，先分别计算每一组原始样本数据的平均值和原始样本数据标准差S，之后再计算得出原始样本总平均值和原始样本标准差的平均值

(三)获得均值控制图和标准差控制图，以原始样本总平均值为均值中心线、以公式1得出的值作为均值控制上限、以公式2得出的值作为均值控制下限绘制均值控制图，以原始样本标准差的平均值作为标准差中心线、以公式3得出的值UCL_s作为标准差控制上限、以公式4得出的值LCL_s作为标准差控制下限绘制标准差控制图；

(四)检测数据采集，对工作中的计量器具的输出数据进行采集，选取U个时间段，每个时间段内采集V个检测数据，得到U组检测数据，U、V为正整数；

(五)获得检测样本平均值和检测样本标准差，计算U组检测数据中每组的V个检测数据的均值和标准差，得到U个检测样本均值和U个检测样本标准差；

(六)检测数据描点，以步骤(三)得到的均值控制图和标准差控制图作为标准，将步骤(五)得到的U个检测数据均值和U个检测数据标准差分别在两控制图上描点后得到U个均值检测点和U个标准差检测点；

(七)结果判定和输出，在控制图中，依据判稳准则或依据判异准则对步骤六)中的U个检测点进行判定，当判定结果为异常时则通过报警装置输出报警信号。

其中，所述公式1为：所述公式2为：

所述公式3为：所述公式4为：

本发明中所述的计量器具为化工领域流程性生产中常用的流量计、压力传感器或温度传感器等。

在步骤(七)中，依据待检测计量器具的精度以及稳定性要求，可采用两种不同的标准进行判定，其中，判稳准则为要求相对较宽松的标准，该标准适用于对计量器具的精度和稳定性要求不高的场合，判异准则为要求相对较严苛的标准，该标准适用于对计量器具的精度和稳定性要求高的场合。

判稳准则为：设定控制图中控制下限与控制上限之间的数据范围作为控制界限，当U≤25时，所有的检测点均落入控制界限；当25＜U＜100时，至多一个检测点落在控制界限外；当U≥100时，至多2个检测点落在控制界限外，满足上述条件则判定结果为稳定，否则判定结果为异常。

判异准则为：控制图中，将控制上限与中心线之间的数据范围等分为三个区且该三个区按照距中心线由近及远的顺序依次为C区、B区和A区，同样的，将控制下限与中心线之间的数据范围等分为三个区且该三个区按照距中心线由近及远的顺序依次为C区、B区和A区；其中，1个点落在A区以外；连续9个点落在中心线同一侧；连续6个点递增或递减；连续14点中的所有相邻点总是交替上下；连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区以外；连续5个点中有4点落在中心线同一侧的C区以外；连续15点落在中心线两侧的C区内；连续8点落在中心线两侧且无一在C区内，符合任一上述条件则判定结果为异常。