静态质量法水流量标准装置的设计与实现

　　1 建立水流量标准装置的意义与设计思想

　　计量是工业生产的眼睛。流量计量是计量科学技术的组成部分之一, 它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。而包括水流量标准装置在内的计量器具, 是计量部门和流量计制造企业进行量值传递、溯源与检定测试工作的标准设备之一。企业依据相关法律法规建立健全流量计量标准体系,加强流量计量设备的检定和校准, 对保证产品质量、提高生产效率、促进新型流量计的开发都具有重要的作用。

　　流量标准装置是对流量仪表进行量值传递的一种标准装置, 它主要用于测试流量仪表的准确度、重复性、线性度、稳定度、范围度、过载能力、可靠性等。流量计量装置有很多种类, 按测量方法分有静态法、动态法和启停法; 按测量介质分为液体、气体和多相流; 按计量器具分为质量法、容积法和标准表法。装置的好坏以准确度来评定, 一般有 0.05%、0.1%、0.2%、0.5%等几个等级。

　　经过对新厂房的大小、资金投入、施工工期、技术难度、生产需要等多方面因素的考虑, 本厂最高标准采用静态质量法流量标准装置, 同时为了有一个较高的起点, 装置的口径应尽量增大, 并且为了将来的长远发展, 也要为装置预留改造扩建的空间。装置建成后可以对电磁、涡轮、涡街、超声波等速度式流量计进行检定、校准和定型实验。静态质量法流量装置自身准确度、稳定性较高, 检定周期相对较长。

　　2 静态质量法的工作原理及内容

　　2.1 系统设计依据与参数确定

　　按企业实际需要, 依据国家计量检定规程 《JJG164- 2000 液体流量标准装置 》、《JJG 643- 2003 标准表法流量标准装置》、《JJG198- 1994 速度式流量计》的要求, 确定装置的口径、工作量器大小、换向器、最高流速、水泵扬程、准确度等级、稳压方式等( 见表 1) , 画出原理图, 根据原理图对各部分设备进行系统设计及选型。

　　2.2 结构和工作原理

　　静态质量法液体流量装置主要由水池、水泵、稳压设备、试验管路、称量系统、试验启停设备、控制设备、管路及阀门组成。其结构和原理如图 1 所示。首先操作夹表器, 将流量计安装在试验管路上, 保证无泄漏。当装置工作时, 通过液泵的作用, 将水池中的水经过滤器打入稳压容器, 经稳压容器消除高频脉动后进入试验管路。水通过流量计前直管段、被检流量计、后直管段、夹表器、流量调节阀和喷嘴后流出试验管路。

　　在试验管路的出口喷嘴处, 装有换向器。换向器的作用是改变流体的流动方向, 使水流向称量容器或旁通管中。换向器换向时, 触发计时控制器, 以保证水量和时间的同步测量。