灌浆自动记录仪各参数的标定和误差分析

自动记录仪成功实时检测压力,流量,水灰比三参数,本文介绍了自动记录仪三参数的标定原理和现场标定试验,并对现场测得数据进行了误差分析

灌浆自动记录仪各参数的标定和误差分析

徐力生1 陈伟1 彭环云 1 徐蒙1

（1、中南大学地学院勘基所，湖南 长沙 410083；）

摘要: 自动记录仪成功实时检测压力，流量，水灰比三参数，本文介绍了自动记录仪三参数的标定原理和现场标定试验，并对现场测得数据进行了误差分析。 关键词: 灌浆自动记录仪， 水灰比， 误差分析；

Abstract: Grouting auto record instrument can successfully at any time monitor the three parameters including pressure, rate of flow, water cement ratio. This paper introduces grouting auto record instrument three parameters marking principle and the spot marking experiment, and deal with the spot measured data with error analysis.

Key word: grouting auto record instrument, water cement ratio, error analysis; 0 前言

仪器的标定是保证仪器达到规定的测量精度的重要技术措施。即用规定的标准量来确定检测仪器输出量和输出量之间的响应关系。一般，常用曲线或数学关系式来表征这种响应关系，即称为标定曲线或标定方程。总之，仪表的标定就是确定标定曲线、标定方程和标定常数的过程。

仪表测量过程中的误差来源很多，因而出现的误差性质，及对测量精度的影响形式也各不相同，从检测仪表的使用来说，测量误差来源可归纳为内因和外因两方面的因素。

误差的内因(即系统误差)主要是仪表的设计，制造不当，性能不完善，测量原理有误，以及仪表各功能环节的不正常或性能变化等会产生误差，显然，这些都是仪表的物理结构性质所致的各种误差，如非线性误差，滞后误差，以及静态、动态性能指标所固有的误差等等。一般情况下，这类误差可通过仪表的调整、校准予以消除或减小

测量误差的外部原因（即随机误差）是各项外部影响综合作用的结果。例如，检测仪表安装场所的振动，高、低温等环境条件，大量存在的各种干扰因素：电磁场干扰，电桥调不平衡，干扰波形（习惯称毛刺），放大电路零点漂移等等。 1 灌浆自动记录仪各参数的标定 1.1压力参数的标定

1.1.1标定原理：压力参数的测量过程为：在灌浆过程中，泥浆产生压力作用在压力传感器

上，经D/A转换成电流信号后送入变送器，经A/D转换后在显示器上显示压力值 。

压力计的电流范围：4——20mA；压力测量范围：0——10KPa；

压力（P）与流量（I1）之间呈线性关系：P = K1×（I—4） （1）

式中：P————测量压力（MPa） ；I————电流信号（mA） K1————压力系数（MPa/ mA）

取Pmax = 10 MPa，I = 20mA；由式（1）得系数K1 = P/（I—4= 10/（20—4）= 0.625MPa/ mA； 所以这里式（1）就变为压力参数的标定方程： P = 0.625×（I — 4） （2） 1.2.1 室内标定试验：仪器在出厂之前以及到现场投入施工以前都要进行一系列标定试验，以检验仪器的质量和确保测量的精度。压力标定试验分为两步：一、用信号模拟器来模拟压力传感器输出的电流信号。压力值在施工现场的测量范围一般为0—5 MPa，所以要重点对这一段进行标定，即要使信号电流值与压力值之间的关系与式（2）相吻合。二、用压力传感器和标准压力计同时检测同一系列压力值，使二者的显示值相等或相差在0.03MPa以内,如果相差太大，说明压力传感器方面出了问题，典型的标定试验数据如表1所示：

自动记录仪成功实时检测压力,流量,水灰比三参数,本文介绍了自动记录仪三参数的标定原理和现场标定试验,并对现场测得数据进行了误差分析

表1 压力参数标定试验的记录数据

1.1.2现场标定试验：出厂的仪器已经进行了标定，在现场使用之前也要进行标定，方法是把仪器和与指针式的压力表串联在一起进行灌浆，在一定压力下比较两者的读数是否相等或相差很小（在0.03MPa以内），如果是这样，就说明仪器满足要求，标定完毕 1.2流量参数的标定

1.2.1标定原理：流量参数的测量过程为：浆液流过流量计，D/A转化产生电流信号输入变送器，A/D转换后在显示器上显示流量值。

流量计的电流信号范围：4——20mA，流量计的测量范围；0——100L/min

流量（Q）与电流信号（Iˊ）之间呈线性关系：Q = K2 ×（Iˊ—4） （3） 式中 Q ——————测量的流量（L/min）；Iˊ——————电流信号（mA） K2 ———————流量系数（L/min·mA）

取QMAX = 100 L/min， I = 20mA； 由式（3）求得流量系数：K2 = QMAX /（Iˊ—4）= 100/（20—4）= 6.25（L/min·mA）

所以这里的式(3)就变为流量参数的标定方程: Q = 6.25×（Iˊ—4） (4)

1.2.2室内标定试验:与压力室内标定试验相似，分两步:一、用信号模拟器模拟流量计连接主机进行标定，在现场测量的流量值在中间部分的比较多，所以首先要调准60 L/min流量，然后再调节信号模拟器，使信号电流值与流量值之间的关系与式（4）相吻合，二、把流量计接入主机，在流量计里注入浆液，比较真实流量值与显示值，使之相等或相差在0.3L/min以内。典型的标定试验数据如表2所示：

表2流量 …… 此处隐藏：4109字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……