灌浆自动记录仪各参数的标定和误差分析

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1、灌浆自动记录仪各参数的标定和误差分析徐力生I陈伟1彭环云I徐蒙】（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:Groutingautorecordinstrumentcansuccessfullyatanytimemonitorthethreeparametersincludingpressure,rateofflo

2、w,watercementratio.Thispaperintroducesgroutingautorecordinstrumentthreeparametersmarkingprincipleandthespotmarkingexperiment,anddealwiththespotmeasureddatawitherroranalysis.Keyword:groutingautorecordinstrument,watercementratio,erroranalysis;0前言仪器的标定是保证仪器达到规定的测量

3、精度的重要技术措施。即用规定的标准量來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，从检测仪表的使用來说，测量误差來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

4、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：在灌浆过程屮，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/

5、D转换后在显示器上显示压力值。压力计的电流范围：420mA：压力测量范围：0lOKPa；压力（P）与流量（I】）之间呈线性关系：P=K）X（1—4）（1）式中：P测量压力（MPa）；I电流信号（mA）K]压力系数（MPa/mA）取Pmax=10MPa,I=20mA；由式（1）得系数K】=P/（1—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=0.625X（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

6、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0-5MPa,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：压力电流4.0024.0814.7975.3686.3668.90910.3313.280给定压力0.000.050.4980.8501.4

7、783.683.9565.8显示压力0.000.050.500.861.483.073.965.851.1.2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：浆液流过流暈计，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,

8、流量计的测量范围；0——100L/min流量(Q)与电流信号(T)之间呈线性关系：Q=K2X(T-4)(3)式中Q测量的流量(L/min)；1，电流信号(mA)K2流量系数(L/min•mA)取bx=100L/min,I=20mA；rfl式(3)求得流量系数：K2=Qg/(「—4)=100/(20—4)=6.25(L/min・mA)所以这里的式