静态容积法、标准表法互补水流量标准装置的研制

　　0　引言

　　流量标准装置是检定各种类型流量计及研究流量计测试方法的标准设备。河北省计量科学研究院于1986年研究建立的静态水流量标准装置,最大口径为80mm,测量准确度为0.2%。作为河北省社会公用计量标准,为省内水流量计量做出了一定的贡献。原有装置为静态容积法及静态称重法水流量标准装置,对于低准确度的流量计,用其检定或标定,效率低、成本高。随着经济的发展和社会的进步,用于贸易结算及企业生产控制的流量计量仪表大量增加,需检定的流量计种类及数量越来越多。为适应当地经济发展需要,建立或更新经济适用、可满足多种类型流量计检定需要的水流量标准装置,作为社会公用计量标准,尤为迫切。本文介绍河北省计量科学研究院于2001年投资近百万元建成的静态容积法、标准表法互补水流量标准装置(以下简称装置)。

　　1　装置组成

　　装置由静态容积法流量标准装置、标准表法流量标准装置合并组成。其中静态容积法部分由水池、水泵系统、变频控制装置、稳压容器、截止阀、调节阀、试验管路、伸缩器、换向器、标准量器、控制台及时频仪、光电控制设备、空压机及气动控制设备等组成。标准表法部分由水池、水泵系统、变频控制装置、稳压容器、截止阀、调节阀、试验管路、伸缩器、换向器、标准表组、控制台及时频仪、光电控制设备、空压机及气动控制设备等组成。

　　装置兼顾静态容积法和标准表法的规范要求,合并相同的部分,将两种方法有机融合。装置按不同管路又分成大小两组。装置结构示意图如图1所示。

　　2　工作原理

　　2.1　容积法工作原理

　　首先由水泵将水池中的水打入稳压容器,整个试验过程的供水都由变频控制系统控制,以保证水源压头的稳定和能源的节约。打开截止阀,水经过上游直管段、试验管段(通常为被试验流量计)、下游直管段、伸缩器、流量调节阀、换向器,流入到标准量器内。正式测试时,换向器动作的同时触发计时控制器和被试验流量计开始计数,以保证水量和时间的同步测量。当达到预定的水量或脉冲数或时间时,操作换向器,使水流换向,同时触发计时控制器和被试验流量计停止计数。根据所测量的水量V和时间t按下式计算流量QV:

　　QV=V/t

　　2.2　标准表法原理

　　主要基于流体力学的连续性方程。同时读取标准表和被试验流量计的读数,若一台标准表与被试验流量计串联,则被试验流量计的仪表系数K为:

　　K=KnKs

　　式中:Kn为被试验流量计与标准表在同一计数时间内的脉冲比;Ks为标准表的仪表系数。