LNG加气机检定装置测控系统尹保来熊茂涛雷励张宗平徐玲汪兵(中国测试技术研究院，成都610021)摘要为满足日益扩大的LNG加气机检定需求，提出一种新型的基于标准表法LNG加气机检定测控系统，主要介绍其工作原理和检定方法，以及基于VC++6．0的软件设计、组成结构和工作流程。关键词LNG加气机检定装置动态截取法数据采集触发相机VC++6．0TH863+．31000-3932(2012)01-0124-06中图分类号文献标识码B文章编号随着能源技术的发展，液化天然气(LiquefiedNaturalGas，LNG)已经能够作为汽车能源被使用，相比于压缩天然气(CompressedNaturalGas，CNG)汽车，LNG汽车的行驶里程更长，其车载储气瓶更轻，而且安全性也更高［1］。近两年，我国的LNG汽车以及与之配套的LNG加气站增长迅猛，但目前还没有出台LNG加气机国家检定规程和相应的检定装置［2］。为了填补这一技术空白，中国测试技术研究院于2010年12月研制了第1台LNG加气机检定装置，并且作为主要起草单位从2011年1月起开始了LNG加气机国家检定规程及型式评价大纲的制订工作，这必将更好地介绍LNG加气机检定装置的工作原理和软件设计思路。①1LNG加气机检定装置的工作原理综合节能、环保及操作简便等因素，LNG加机气检定装置采用标准表法进行检定［3］，系统将装置串接至LNG加气机的加注管路中，在给LNG汽车加注的过程中就能完成检定工作，适用于目前国内现有的单管加注(无气相回路)和双管加注(带气相回路)的LNG加气机。对于单管加注的加气机，只需将检定装置的液相管路串入加注管路中即可;对于双管加注的加气机，则需将检定装置的气/液两相管路全部串入加注管路。管路连接如图1所示。图1LNG加气装置管路连接总体示意图测控软件要与液相流量计、气相流量计及工业相机等外围设备进行数据通信，软件平台(笔记本电脑)通过两个USB和RS485转换器分别连接气/液两相流量计的RS485接口;选用带有USB接口的高速工业相机直接与软件平接。LNG测控系统的电气和信号连接如图2所示。①收稿日期:2011-09-13(修改稿)基金项目:2011年四川省科技支撑计划项目(2011GZ0011)125第1期尹保来等．LNG加气机检定装置测控系统式为:ΔmEi=M×100s2－Ms1动态截取法检定加气机重复性Er的计算式为:Eimax－EiminEr=dn式中Eimax、Eimin———最大、最小基本误差，%;dn———极差系数。在给LNG汽车加注的过程中，当测控软件显示的相关参数满足检定条件时，可进行动态数据采集，包括读气/液两相流量计的累计质量总量和触发工业相机拍摄加气机的LCD屏2min后再进行一次动态数据采集。计算两次动态采集时刻之间加气机的加注质量与检定装置的加注质量，然后计算相对误差，将该操作重复3次，即可完成对LNG加气机准确度和重复图2LNG加气装置的电气和信号线连接示意图LNG的超低温特性决定了加气系统在检定前必须对检测管路进行充分预冷，即将检定装置的加液枪头接至加气机大循环回液口，然后启动加气机大循环工作流程，让加气机与检定装置同时进行预冷。当测控软件显示检定装置中的流量计参数，如被测介质的温度、密度及流量计的驱动增益等满足工作要求时，停止加气机大循环流程，取下检定装置加液枪头接至LNG汽车储液罐上，方可进行LNG的加注和检定流程［4］。在大循环完成后，从加气机循环口取枪头到插入汽车储罐接口的短暂过程中，加气软管中的低温LNG将迅速吸热汽化，形成气、液两相介质共存的现象［5］，此时LNG加气机和检定装置中的低温流量计都无法进行准确计量。为此，LNG加气机生产厂家在加注前将低温流量计进行了一个内部的小循环预冷，由于在这个环节中检定装置的流量计无法被预冷，所以在加气机加注前期检定装置无法开始检定工作。经过大量试验总结，笔者发现随着环境温度的不同，在加注后的20～60s管道内的流场和流量计状态能够满足检定要求。因此，软件设计采用动态截取法检定被加气机，截取加气过程中流场最稳定、流量计状态最好的一段数据对加气机的准确度进行检测。动态截取法检定加气机示值误差Δm的计算式为:Δm=(Md2－Md1)－(Ms2－Ms1)式中Md1、Md2———开始和结束时刻拍摄的加气机加注值，kg;Ms1、Ms2———开始和结束时刻检定装置的加注值(液、气两相的差值)，k...