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智能涡街流量计修正算法比较

时间:2017-09-20 21:37来源:专业文章 作者:智能涡街流量计 点击:
实现非线性修正的前提是需要得到智能涡街流量计流量Q与仪表系数K的关系曲线,再将超出线性度范围的仪表系数修正到合理的范围内。文章对三种常用的曲线逼近方法:线性插值法、三次样条插值法和最小二乘法进行了比较,具体方法如下 对于智能涡街流量计来说,由

实现非线性修正的前提是需要得到智能涡街流量计流量Q与仪表系数K的关系曲线,再将超出线性度范围的仪表系数修正到合理的范围内。文章对三种常用的曲线逼近方法:线性插值法、三次样条插值法和最小二乘法进行了比较,具体方法如下

对于智能涡街流量计来说,由于在小流量时普遍存在着K-Q之间的非线性,即使在线性度范围内,K也很难保证为常数,这给用数学公式描述两者的之间关系带来很大困难,插值(或曲线拟和)方法能很好地解决这一问题。根据速度式流量计检定规程,可以将检定点作为插值函数的结点(或曲线拟和的观测点),即各检定流量点Qi(i=0,1,⋯,n),各结点(或观测点)对应的函数值为Ki(i=0,1,⋯,n),即各流量点对应的仪表系数。根据这些列表函数,可以利用插值多项式(或拟和多项式)对其他流量点的仪表系数进行逼近。
为了比较三种方法对智能涡街流量计K-Q关系描述的准确性,在标准水流量装置上对DN25智能涡街流量计进行实验,其流量测量范围为1一llm3/h,受智能涡街流量计价格装置条件的限制,最大流量只能做到9.3 m3/h。实验中发现,当流量小于1 m3/h时,虽然仪表的线性度已超出1%,但其重复性依然很好,这给仪表系数的非线性修正奠定了良好基础,而修正的前提是要得到K-Q关系曲线。因此,对表1中流量点进行了实验。

智能涡街流量计

智能涡街流量计

选择流量点0.509、0.997、1.649、2.737、4.41、7.742和9.26 rn3/h作为插值函数的结点进行分段插值,采用线性插值法和三次样条插值法,同时作为最小二乘法的观测点进行曲线拟和,对剩余流量点0.601、0.696、0.801和0.898 m3/h的仪表系数进行逼近,最后与实验结果进行比较得到表2与图l一图3。

 

智能涡街流量计
 
智能涡街流量计
通过比较,利用三次样条插值法得到的逼近点误差相对较小,且能够很好反映曲线变化趋势。所以在利用CPLD进行仪表系数非线性修正时,选择用三次样条插值法对各流量点的仪表系数进行逼近。
(流量计:压缩空气流量计)
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