[发明专利]一种科里奥利质量流量计现场测量系统及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于现场对科里奥利质量流量计进行误差评估、故障诊断测试的测量系统及其检测方法。

背景技术

科里奥利质量流量计(以下简称CMF)主体由传感器、变送器、传输电缆三部分构成。当有流体流过时，传感器测量管入口处振动减速，出口处振动加速，安装在测量管出入口的拾振器将感应到两路有相位差的速度信号。经过信号传输电缆将两路速度信号输送给变送器，变送器由此解算出质量流量及其他参数。

CMF应用于现场时，自身误差、环境因素(如传输电缆耦合噪声、现场电源噪声、管道的振动、两路速度信号传输的电路通道的时延等因素)的干扰，都会使测量结果误差增加。目前现场CMF测量结果的检定方法大多是采用电子称比对法。此法只能测出CMF误差和环境干扰误差的合成误差，而无法分离CMF的变送器、传感器误差和环境因素干扰误差。只有将CMF拆卸下来送标定站检定，才能判断出CMF是否合格，以及现场环境中是否存在干扰因素。但仍无法确定现场环境中的干扰类别。由于电子称比对法不能有效分离各类误差和故障，故现场技术支持难度大，需经验丰富的现场工程师才能解决问题，且解决问题所需时间长、成本高。无法适应快速增长的CMF应用市场需求。

发明内容

本发明是为解决上述背景技术中的问题而设计的一种科里奥利质量流量计现场测量系统及其检测方法。能协助现场工程师快速准确地判定误差和故障部位及原因，有效提高现场工作效率。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种质量流量计现场测量系统，其特殊之处在于：该测量系统包括信号发生器。

该测量系统还包括计算机，所述计算机分别与信号发生器、被测流量变送器连接。

该测量系统还包括标准信号传输电缆，所述信号发生器通过标准信号传输电缆与被测流量变送器连接。

该测量系统还包括标准电源和标准电源连接线，所述标准电源通过标准电源连接线与被测流量变送器连接。

上述信号发生器输出频率精度高于±0.002HZ，相位精度高于0.1μS，幅值精度高于±5mV。

上述标准信号传输电缆是采用9芯4组的屏蔽电缆，阻抗＜10Ω、感抗≤0.2mH、容抗≤0.1μF。

上述标准电源是能同时输出24VDC±15％，220VAC±15％的不间断电源模块。

上述标准电源连接线采用2.5mm²铜芯屏蔽线。

一种利用上述的质量流量计现场测量系统进行科里奥利质量流量计现场检测的方法，其特殊之处在于：

1)以输出频率精度高于±0.002HZ，相位精度高于0.1μS，幅值精度高于±5mV的高精度信号发生器为标准信号源；

2)调用标准数据库，标准数据库中存有依据JJG 1038-2008科里奥利质量流量计检定规程选择的检测点、根据各检测点对应的相位差所做的各类不同产品的出厂检验数据、各产品维修和标定的原始数据等各种数据；

3)查找现场被测CMF产品号，调出相应的正弦信号频率f、幅值A、检测点，算出各检测点的相位差(n＝1，2，......，20)，并送入标准信号发生器；

4)信号发生器依据计算机指令产生频率为f、幅值为A以及相位差为的两路正弦信号，并传输到计算机及被测流量变送器中；

5)被测流量变送器收到标准信号发生器产生的两路正弦信号后，即可输出质量流量数据q′_n和两路速度信号的频率f′_n到计算机；

6)计算机依据数据库中相应的标定系数k及标准信号发生器产生的相位差即可算出标准的质量流量值并以此作为约定真值；

7)重复方法4)-6)n次(3≤n≤20)，将被测流量变送器输出的一组质量流量数据q′₁，q′₂，ΛΛ，q′_n和速度信号频率f′₁，f′₂，ΛΛf′_n，与计算机解算出的约定真值及数据库中对应的出厂检测数据进行比较并做出分析判断。

上述步骤7)中具体判断步骤如下：

若判定现场流量变送器输出正常，则现场传感器或管道环境存在问题，现场流量变送器及外围连接均正常；

若判定现场流量变送器输出不正常，则用标准信号传输电缆，替换现场流量变送器与传感器之间的电缆，，然后重复3)-7)；

若判定现场流量变送器输出正常，则现场流量变送器与现场传感器之间的电缆及连接存在问题，现场流量变送器及其余连接均正常；