一種通過動態(tài)溫度補償提高熱式質量流量計測量精度的方法技術

一種通過動態(tài)溫度補償提高熱式質量流量計測量精度的方法，包括步驟：測得T0溫度下零流量時自熱RTD的加熱電流Ih00；設定溫度T下零流量時自熱RTD的加熱電流Ih0T；定義電流轉換系數(shù)測得至少兩個離散溫度點下自熱RTD的加熱電流；通過電流轉換系數(shù)公式K求得對應離散溫度點下的電流轉換系數(shù)；通過離散溫度點得到溫度與電流轉換系數(shù)的連續(xù)關系函數(shù)K＝f(T)；求得任意合理溫度下零流量時自熱RTD的電流；通過流量計算式Flow＝f(Ihot，Ih0)中根據(jù)流體溫度的不同動態(tài)地調整Ih0。本發(fā)明專利技術克服了現(xiàn)有的熱式流量計測量精度受流體溫度影響的缺陷，保證精度的前提下，可測量更寬廣溫度范圍的流體。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種通過動態(tài)溫度補償提高熱式質量流量計測量精度的方 法 【
】 本專利技術涉及一種熱式質量流量計測量方法，更確切地說是一種通過動態(tài)溫度補償 提高熱式質量流量計測量精度的方法。 【
技術介紹
】 熱式質量流量計利用傳熱原理，即流動中的流體與熱源（流體中加熱的物體或測 量管外加熱體）之間熱量交換關系來測量流量的儀表，當前主要用于測量氣體。熱式質量 流量計具有直接測量氣體質量流量，組成簡單，出現(xiàn)故障概率小，量程寬，快速響應，精度 高，低流速敏感，直接質量流量測量，現(xiàn)場顯示，信號輸出，上下限報警，結構多樣，分插入 式、管道式安裝，安裝靈活，裝卸方便，使用簡便，無活動部件，結構堅固，抗振，可應用于高 溫場合和腐蝕環(huán)境中等特點，在氣體測量領域得到了廣泛應用，今日之科技發(fā)展迅猛，對流 量儀表的要求也在增加，對熱式質量流量計精度要求的提高即是其一。 中國專利技術專利（文獻名稱：CN102538887A，【公開日】期：2012年7月4日），公開了一 種測量有較低濕度的氣體時也能保證高精度的熱式質量流量計，這是對產(chǎn)品硬件的改變。 目前，德美熱式質量流量計對氣體質量流量的測量，主要應用于項目中的高壓氮 氣、低壓氮氣、氧氣、壓縮空氣、氬氣、丙烷氣等氣體的流量測量，測量涵蓋的介質廣，工藝比 較復雜，廣泛應用在電力、冶金、有色、石化、市政環(huán)保等行業(yè)。其傳感器由兩個具有正溫度 系數(shù)的熱阻傳感器組成，一個是自熱RTD(R H)提供流體能量，另一個參考RTD(R。）提供溫度 參考值。流量計的測量原理是采用美國專利（文獻名稱：US6450024B1，【公開日】：2002年9 月17日）的恒比率加熱法，基于介質的的熱導率進行流量測量，可以直接測量質量流量，無 需額外增加變送器成本，通過對自熱RTD與參考RTD之間的溫度進行控制，保持一個恒定的 比率Y q = RH/R。。這樣，當有流體流過傳感器時，流體會帶走自熱RTD產(chǎn)生的熱量使其電阻 值變低，為保持比率的恒定，自熱RTD的加熱電流也會隨之增加來補償被流體帶走的熱量； 流量越大，流體帶走的熱量就越多，自熱RTD的加熱電流也就越大。自熱RTD的加熱電流與 流體流量存在一一對應的關系，因此通過測量加熱電流值就可以計算出流體流量。在一定 程度上能夠消除溫度變化而產(chǎn)生的測量漂移，保障測量度。寬量程比最高可以達到1000:1， 流量與自熱RTD的加熱電流的關系可以用以下函數(shù)表示： Flow = f (Ihot, IhO) 其中：Flow表示流體流量，Ihot表示自熱RTD的加熱電流，IhO表示零流量時自熱 RTD的加熱電流值。 對于目前德美的熱式質量流量計，參數(shù)IhO通常是在某一個溫度（如常溫）下測 量得到的，因此，在用公式Flow = f(Ihot，IhO)計算流體流量時，IhO實際上是一個常量。 但，不同溫度下的流體因為密度、熱傳導等不同導致IhO也是不一樣的。也即是說，同一流 體，不同的溫度對應不同的IhO。在具體的應用中，假設IhO是在T0溫度時測量得到的，如果 在應用現(xiàn)場中被測流體溫度恰巧也是在T0附近，則IhO的誤差是比較小的，通過公式Flow = f(Ihot，IhO)計算得到的流量值還相對準確，如果被測流體溫度遠遠低于或高于TO溫 度，則IhO的誤差相對較大，測量的結果也會有較大的偏差。再者，如果被測流體溫度是動 態(tài)變化的，則IhO的誤差也將隨溫度的改變而動態(tài)的變化，導致最終測量結果的誤差也會 動態(tài)的變化。總之，目前德美的熱式質量流量計因為固定的IhO會導致測量精度會受到被 測流體溫度影響。 【
技術實現(xiàn)思路
】 本專利技術的目的是對現(xiàn)有德美熱式質量流量計的測量方法的改進，即在現(xiàn)有硬件環(huán) 境沒有發(fā)生變化的情況下，通過對測量方法的改進來提高測量精度。 本專利技術提供了一種通過動態(tài)溫度補償提高質量流量計傳感器測量精度的方法，測 出不同溫度下的IhO,然后根據(jù)流體的溫度，將對應溫度下IhO代入流量計算公式Flow = f(Ihot，IhO)中，實現(xiàn)流量的動態(tài)溫度補償。具體的實現(xiàn)方法如下： 測得L溫度下流體零流量時自熱RTD的加熱電流為Ih0Q ; 設定溫度T下流體零流量時自熱RTD的加熱電流為Ih0T ; 定義電流轉換系數(shù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種通過動態(tài)溫度補償提高熱式質量流量計測量精度的方法，其特征在于包括步驟：測得T0溫度下流體零流量時自熱RTD的加熱電流Ih00；設定溫度T下流體零流量時自熱RTD的加熱電流Ih0T；定義電流轉換系數(shù)測得至少兩個離散溫度點下自熱RTD的加熱電流；通過電流轉換系數(shù)公式K求得對應離散溫度點下的電流轉換系數(shù)；通過離散溫度點得到溫度與電流轉換系數(shù)的連續(xù)關系函數(shù)K＝f(T)；求得任意合理溫度下零流量時自熱RTD的電流；通過流量計算式Flow＝f(Ihot，Ih0)，根據(jù)流體溫度的不同動態(tài)地調整Ih0。

【技術特征摘要】
1. 一種通過動態(tài)溫度補償提高熱式質量流量計測量精度的方法，其特征在于包括步 驟： 測得?；溫度下流體零流量時自熱RTD的加熱電流IhOQ ; 設定溫度T下流體零流量時自熱RTD的加熱電流IhOT ; 定義電流轉換系數(shù)測得至少兩個離散溫度點下自熱RTD的加熱電流； 通過電流轉換系數(shù)公式K求得對應離散溫度點下的電流轉換系數(shù)； 通過離散溫度點得到溫度與電流轉換系數(shù)的連續(xù)關系函數(shù)K = f(T); 求得任意合理溫度下零流量時自熱RTD的電流； 通過流量計算式Flow = f (Ihot，IhO)，根據(jù)流體溫度的不同動態(tài)地調整IhO。2. 根據(jù)權利要求1所述的通過動態(tài)溫度補償提高熱式質量流量計測量精度的方法，其 特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：吳榮波，紀彬彬，陳志遠，
申請(專利權)人：深圳萬訊自控股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44