消除脈沖輸出式流量計讀值誤差的方法
常用脈沖采集式流量計檢測過程中,由于分辨力的存在,引入了較大的讀值誤差。 計算結果的示值誤差不僅與脈沖當量有關,還受檢測時間的影響,檢測結果的重復性受分辨力的影響也較大。 為了得到相對合理的檢測結果,往往需要較長的檢測時間。 究其原因,主要是采集到的脈沖數(shù)并不能反映其在檢測時間內(nèi)的真實流量,對于周期信號來說,即檢測時間與被檢表脈沖周期不成整數(shù)關系。
1.解決思路 :從上述分析中 ,可以很容易地提出這樣的解決途徑,只要檢測時間與被檢流量計輸出脈沖的起始和結束同步,就可以準確地獲取檢測時間內(nèi)被檢表流量計的累積量。 因此,只要從檢測時間的設定上作調整就可以達到消除讀值誤差的目的。
2.實現(xiàn)方法:檢測時間由檢測控制信號和被檢表輸出脈沖共同得到。 用被檢流量計的輸出脈沖作為觸發(fā)脈沖, 當系統(tǒng)處于檢測狀態(tài)即檢測電平為高電平時,由被檢流量計的第一個脈沖作為計數(shù)器的開門脈沖,當系統(tǒng)由檢測轉為結束狀態(tài)即檢測控制信號處于低電平時,將采集到的下一個脈沖作為計數(shù)器的關門脈沖。 開門脈沖和關門脈沖形成一個時間閘門,得到與被檢流量計輸出脈沖周期成整數(shù)倍關系的檢定時間,用時間閘門信號同步控制被檢表輸出脈沖計數(shù)器和時鐘計數(shù)器,如圖1如示。
將被檢表輸出脈沖作一延時后與時鐘信號分別送入相應的計數(shù)器,在時間閘門信號的控制下,分別計數(shù)。
對時鐘信號進行計數(shù),可以得到實際的檢測時間,而此時被檢表脈沖計數(shù)器得到的累計脈沖數(shù)準確地反映了該檢定時間內(nèi)流量計的累積量,消除了分辨力差。
3.電路設計:根據(jù)上述的時序圖,用一個D型觸發(fā)在檢測裝置中,時間閘門信號同時作為標準器的控制信號。如在標準表法液體流量標準裝置中 它是標準輸出脈沖計數(shù)器的控制信號,在容積法和質量法液體流量標準裝置中,時間閘門信號可以作為換向器換入換出控制信號 以實現(xiàn)被檢表和標準量測量過程的同步。
綜上通過采集被檢表輸出脈沖可以方便地實現(xiàn)自動檢測,但如果檢測的時間設定不合理,該種方式會帶來較大的讀值誤差。當脈沖當量較大,相應流量點輸出的脈沖頻率較低時,讀值誤差將會極大地影響到檢測的準確性。甚至無法得出有效的檢測結果。本文從檢測時間的調整入手, 通過對采集電路的改進,使檢測時間內(nèi)采集到的脈沖數(shù)能準確地反映其累積量,從而消除了分辨力帶來的誤差。該種方法不僅可實現(xiàn)零誤差讀取被檢表的累積量,保證檢測結果的準確性,還可有效地節(jié)省檢測時間,提高檢測效率。