计量检定类虚拟仿真实验  
 
大口径液体流量计量仿真实验
作者:admin     时间:2015-8-18 19:06:43   点击:364

项目概况

液体流量的准确计量在国民经济中具有重要地位,大型液体流量计量装置的建造成本及运行费用很大,比如600mm口径水流量标准装置需要配备容量超过1000m3的水池,相当于一个标准泳池,水泵等动力设备的功率超过100kW。

本虚拟仿真实验模拟了计量机构的大型水流量标准实体装置,实现了五种水流量标准装置对三种不同类型的流量计的检定,共有15种组合,为解决大型实验装置套数少,实验运行费用高,安装流量计需要转动装置大转盘,检定或校准流量计时间长等问题,是中心教师自主开发的虚拟实验项目,发表《水流量标准装置模拟校准实验系统开发》等论文。

结构与功能

实验依据多家计量机构的水流量标准装置模拟而成,某实际系统如图2.37a所示,其测量不确定度0.05%(k=2),装置口径15~600mm,测量范围达0.2~2000m3/h,占地面积约为500m2。所研发实验集成了标准表法、标准容积法、质量法等液体流量校准方法,可针对电磁流量计、涡街流量计和浮子流量计,流程界面见图2.37b,具有仪表基表信息输入、流量点选择及检定、报表生成等功能。该虚拟仿真实验可方便学生了解各种液体流量计的工作原理、检定规程和检测过程,增强对流量计的工作原理及标准装置的认识,培养其动手能力及创新能力。

(a)水流量标准装置实物照片    (b)液体流量计量仿真实验界面

水流量标准装置实物和仿真实验界面

实验运行示意图

模块示意图

检定过程分为三步:第一是选择水流量标准装置的类型,并将被检流量计的信息输入到系统之中。系统根据输入信息将所选择水流量标准装置激活使用,根据被检流量计信息确定相应检定项目和检定流量点,并将这些处理所得的信息送入到下一程序之中;第二是接收信息,开始对被检表检定。检定过程可以选择手动检定或自动检定;第三是对试验数据的处理,将检定所得的数据进行相应的处理,可以将数据处理的结果存入数据库,还可以通过报表的形式进行打印输出。一次检定过程完成后,用户可选择继续下一次检定校准,或者选择停止退出系统。

部分典型的实验项目

标准表法、静态质量法、动态质量法、静态容积法和动态容积法五种标准装置,电磁流量计、涡街流量计和浮子流量计三种流量计的15种实验组合。

系统效果与特色

1)实验集成了标准表法、标准容积法、质量法等多种不同原理的液体流量校准技术,使学生能深入理解各种液体流量的校准规范,在此基础上自主开发相应的校准程序。

2)该装置模拟集成有自动控制及自动校准方法,学生可以根据所学的《传感器技术》、《自动控制技术》等课程,在此基础上实现创新性、设计性实验项目。


模拟仿真实验部分操作界面