尹星
陕西省计量科学研究院 710000
摘 要：中国经济发展由粗放型向集约型转变，对能源消耗和资源利用率的要求越来越高，企业生产对科技水平和产业发展的要求也越来越高。期望企业能更有效、合理地利用资源，实现高质量的生产过程。热量计量自动检定技术已大大提高了技术水平，在生产中发挥了重要作用。比如，在我国某些地区，由于资源匮乏，人们的生活水平无法快速提高。为提高这些地区的人民生活水平，进行电力工程建设是一项很好的办法，这就要求我们要改进传统发电机的低容量，把它改造成大容量，高参数的机组。
关键词：热工计量自动检定 技术发展 趋势探究
一．引言
要发展工业生产，就必须分析热计量自动检定技术的工作原理。通过这种方法，可以对温度、液位、压力等实际信息进行简单的自动校验。把电讯号码转换为电信号，并传送至相应的显示和调节装置。该系统主要包括两个装置，分别用于可调电源和数字电压表。在可调电源合理输出电压的情况下，各二次仪表都能正常工作，合理设计面板上千斤顶的位置，可以达到对电源有效支撑的作用。测试信号进入采样表后，通过分析、计算得到准确的采样值，通过电缆将测试结果送至计算机，由计算机程序软件计算出的结果为控制器和主箱调压器的调压提供了有效支持，从而保证了检定工作的顺利进行。它的广泛应用，可以对工业生产进行全面、有效的监测，为工业生产的经济性核算，事故的发生分析提供数据基础。
二．热工计量检定技术概述
热量计量自动检定技术是把温度、压力等物理量转换为电子信号，并由显示仪表和控制装置接收到的一种技术。总之，是通过测量仪器的自动化，实现了测试数据的自动识别和自动校正。随著时代的进步和科技水平的提高，仪器的功能也由最初的单一过程参数测量发展到数据显示和网络传输，越来越能满足社会生产力发展的需要。如今，仪器能够自我检测和自我校准，以确保数据的准确性和真实性。而当前的仪表开关电源电压波动范围小、稳定性强、信息处理手段先进、智能化、集成化水平不断提高。利用热计量仪表的校验数据，能够很好地检测机电设备的工作状态，并进行相应的调节与控制。用热计量数据对大型机电设备进行检验，并用热计量数据对事故分析与经济核算进行研究与分析。热计量自动检定系统由可调电源和数字电压两部分组成，专用数字电压输出和插座能满足二次仪表供电要求。在测量仪器上的测量信号通过通讯电缆传到计算机时，计算机通过主机控制功率调制器的输出功率，并通过系统程序设计控制温度变化等控制对象。与系统要求和实际情况相一致，保证了热校验的顺利进行。热校验过程中，系统能实时校验数据，并能自动将校验记录打印成表格。热测自动检定系统采用6位半进口数表，提高了数字电压校验的准确性和精确度，保证热测的检定。此外，热计量自动校验系统可在视窗操作平台下完成，只需简单输入数据，操作方法简单。热量计量自动校验系统，具有零点、输入室内温和冷段自动跟踪补偿功能，可手动与自动切换。热计自动检定系统实现了自动检定、自动控温、自动数据信息处理及检定记录的自动打印，具有软件认证和数据管理功能，并可显示温度变化曲线、电阻、冷段温度、检定过程、检定时间等。
三．发展趋势及案例分析
随着近距离数字摄影测量工业测量技术的进步，自动视觉计量技术在变形监测工业测量中得到了更广泛的应用。作为材料试验过程的一部分，要求测量若干这种梁的热变形，每一种梁的截面不同，钢的成分也不同。建立了涵盖每种梁型在1200℃至0 ℃温度范围内的变形的有限元模型，希望评估这些模型的完整性。这只能通过直接测量从接近1100 ℃到正常室温的宽温度范围内的表面点偏差来实现。
由于所涉及的温度非常高，本来可以构成一个相当简单的变形测量任务的任务变成了一个可能非常困难的操作。接触测量是不可能的问题，因为非接触光学的三维坐标测定方法不能维持1-2点/秒的测量率。这是因为人们明确表示希望在大约2小时的时间内监测这些光束，因为它们从1100 ℃冷却到大约50 ℃，最初每15秒就有一个测量时期。在对候选的3 d 测量技术进行审查之后，很明显，摄影测量方法将是最可行的，尽管它并非没有实际困难。数字经纬仪系统的使用被排除，因为所有的点需要同时测量在一个给定的纪元，并且高温环境不利于经纬仪的操作。后一个原因也解释了为什么不能考虑接触测量和无目标测距系统不能满足精度要求。
在网络设计的过程中，摄影测量网络需要容纳两类目标。第一个包括每个梁上的10-15个监测点，第二个包括热试坑后面稳定结构上的约30个目标。由于在进行一系列测量之前必须揭开横梁，而且考虑到所涉及的温度，将监测点放在坑的远墙上是不切实际的。稳定点有两个作用。第一个是提供一个固定的参考系统来确定每个时代的点位移，第二个是提供必要的广泛的监测点来支持摄影测量光束法平差。所采用的成像配置必须考虑到由于钢的高温而施加的物理限制。
摄影测量网络采用三摄像机结构，在任意时刻，网络由钢梁上的所有目标和25个左右稳定的背景目标组成。采用的数码相机成像阵列为1300 × 1030像素，像素大小为6.7 μm 正方形。两台外部相机配备了8毫米镜头，提供了57 ° 的水平视场，而中央相机的4.8毫米镜头的视场为85 ° 。由于该成像站可用的后退距离有限，中央摄像机的视场需要扩大。外部两台摄像机的平均相对距离为9.6米(1:1200的成像比例尺) ，而中心摄像机的平均相对距离为6.7米(1:1400的比例尺)。
与用于稳定参考点的标准目标相比，在每个波束上构成变形监测点的摄影测量目标必须显示两个基本特征。首先，材料必须在超过1100摄氏度的温度下存活，其次，目标物必须在随着时间的推移颜色发生巨大变化的背景下保持对比度。选择的靶向材料是一种高耐热陶瓷(Al2O3) ，在全部温度范围内保持其米白色着色。定制的直径6厘米的圆形靶用稳定的钢制螺栓固定在梁上。图像中光束和稳定目标的平均直径为6-7像素。
四．结束语
综上，在实验设计和系统开发阶段之后，进行了七次光束测量，每次测量都遵循上述操作程序。这些调查的主要初步结果是确定每根钢梁在接近1100℃ 的温度变化时表面变形的模式。 结果显示两种情况下的最大点位移均在5 cm 左右，而在2 cm 以下侧向(y)的变形明显较小。 本文将所开发的系统应用于超热钢梁的监测，在目标空间三角测量中产生了0.7-1.3 mm 的相对精度，虽然不是最佳的，但足以确定所需的变形参数。
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