[发明专利]一种热式气体流量计快速标定方法

说明书

本发明公开了一种热式气体流量计快速标定方法，对于批量待标定流量计，一部分作为标定样机实施标定，另一部分以标定样机为基础，采用修正的方式进行修正标定。本发明在满足精度要求的情况下，校准点的数量相比于现有技术中的校验方法减少三分之二以上，尤其是针对批量制造的标定过程，能够极大地节省校准时间。

技术领域

本发明涉及流量仪表的标定方法，更具体地说是涉及一种热式气体流量计的标定方法。

背景技术

热式气体流量计是基于热扩散原理的流量仪表，气体流过发热元件所带走的热量主要与气体的质量流速相关。热式气体流量计通常有两个检测探头，一个是速度探头，其作为有源元件被加热，即加热探头，另一个是作为参考元件不被加热的温度探头。

根据热力学原理，提供给加热探头的加热功率W等于流动气体对流换热带走的能量，即：

W＝hAs(T_w-T_f) (11)

h是加热探头的表面传热系数，As是加热探头的表面积，T_w表示加热探头的温度；

T_f是温度探头测量获得的介质气体温度；

依据对流换热原理，hAs也可以表达为式(12)：

hAs＝A+B×O_m^1/2 (12)

A和B均为经验常数，Q_m为介质气体质量流量，由式(11)和式(12)得出式(13)：

由式(13)可见，当保持温度差ΔT为恒定，ΔT＝T_w-T_f，则加热功率W与介质气体质量流量Q_m存在一一对应的关系，将加热功率W转换成电压值U，即可获得电压值U与介质气体质量流量Q_m两个数据之间一一对应的检测数组(U，Q_m)；同样的：若是保持加热功率W为恒定，则温度差ΔT与介质气体质量流量Q_m存在一一对应的关系，亦可获得相应的两个数据之间一一对应的检测数组。

针对热式气体流量计的物理特性的非线性关系，现有技术中对于热式气体流量计的标定的过程是：利用标定设备对热式气体流量计进行检测，获得各校准点上关于电压值和介质气体质量流量的检测数据，再利用所有校准点上的检测数据采用线性插值或者曲线拟合逼近的方法拟合获得电压值和介质气体质量流量的函数关系式，最终，利用所获得电压值和介质气体质量流量的函数关系式对热式气体流量计实施标定。

在针对被测气体进行流量测量时，给定热式气体流量计的电压值，标定过程中所获得电压值和介质气体质量流量的函数关系式计算获得被测气体流量值，完成检测。

由于热式流量计物理特性的非线性关系，现有技术在使用线性插值或者曲线拟合逼近的方法进行拟合中需要采用大量的校准点，以尽可能拟合逼近真实的测量曲线，这种理论可行的方式在生产实际中针对批量出品的流量计产品由于标定过程耗时长，直接导致生产效率低下，劳动力成本提高，也因更多能源的消耗导致生产成本提高。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种热式气体流量计快速标定方法，以缩短热式流量计的校验耗时，提高效率。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明热式气体流量计快速标定方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、针对M台标定样机实施标定