基于力控的熱式氣體流量計標定平臺系統設計

熱式氣體流量計（也稱熱線）廣泛的 應用于煤礦管道瓦斯流量的測量，其原理 是：恒功率加熱熱線前端的鉑熱敏電阻， 而流動的氣體會帶走電阻的部分熱量，帶 走的熱量和氣體的風速成正相關的關系， 風速乘以管徑再乘以單位時間就可以計 算單位時間內的氣體流量[1]。根據當前的 風速就能算出當前的管道流量，根據熱線 采樣的 AD 值（一般取對數）和標準風速 傳感器風速擬合成多項式曲線： 在（1）中，y 表示風速，x 表示熱線 AD 值，這樣熱線就可以計算當前 AD 值下的 風速，進一步計算出流量。由于每個傳感 器探頭參數不同，導致（1）式系數各不相 同，所以每一只熱式氣體流量傳感器均需 要標定其多項式系數，所以如何設計一個 自動擬合曲線并解析其多項式系數然后 下發到傳感器的標定平臺系統是提高熱 式流量傳感器準確性和可靠性的關鍵。 1 系統設計思路 熱線標定平臺系統一般從低風速往 高風速標定，其思路如下：首先通過變頻 器給定低頻率，使風道上的風速維持在恒 定低風速（大概 0.6 m/s 左右）,8 路數字量 采集模塊采集此刻熱線的穩定的 AD 采 樣值和標準風速儀的風速，通過力控組態 軟件分別寫到 excel 兩列表格中的個 單元格，在 excel 的另一列的單元格 調用對數函數，為 AD 值取對數，然后力控軟件改變給定頻率，通過 數字量輸出模塊給到變頻器，使管道內風速恒定在 1m/s 以上的某 個值，同樣采集此刻熱線的穩定的 AD 值和標準風速依次分別寫到 excel 先前兩列的下一單元格，再取其 AD 的對數，然后再增加變頻 器的頻率，讀取 AD 值和風速寫到 excel 相應單元格中，均勻增加風 速到 20m/s 左右，依照這樣的方式讀取 17 組 AD 值和風速值寫到 excel 表格中，后通過 excel 的 VBA 腳本程序把 17 組 AD 對數值