质量流量计检定装置的研制与应用

　　1　质量流量计标准装置的总体设计

　　根据质量流量计测量范围设计的技术指标为:

　　(1)装置的准确度:对于DN25(15) 50(40) 100(80)实验段优于±0.05%。

　　(2)各实验段流量流速:最高流速达到7m/s,每实验段的流量范围度为1∶20。

　　(3)称量时间:在按静态质量法原理工作时,称量容量容积的设计应保证在各实验段的最大流量时,称量时间不小于40s;为减少在最小流量下的称量时间,称量容器可在50%最大称量下使用,此时电子称量系统仍能保证最高精度。

　　(4)称量容量容积:为保证40s的称量时间,各容量容积分别为TK1 500m3、TK2 3000m3。

　　2　装置的组成及主要设备

　　装置主要有流源系统、秤量系统、称量容器、换向装置、质量流量计等主要设备组成。

　　2.1　流源系统

　　流源系统由水泵、水池、真空罐、过滤除气器、阀门管件及变频调速电力控制等组成,本装置主要用于标定科里奥利式质量流量计,采用变频调速稳压法及流量调节结合式,以产生稳定的流源。由于工业管道中,介质流速一般在1~5m/s之间,而且质量流量计流通能力大,范围宽(一般可达10∶1,甚至可达30∶1),因此选取7m/s为管道最大流速,以适应检定质量流量计的要求。水池容积选择为12m×4.5m×1.8m =97.2m2。水池全长12m,回水顺水各占两头,中间有隔墙设计。由于该装置建设地点地势较洼,地下水位高,因此从防水,防潮出发,把3台机泵设置在地面上,并设计了3个不锈钢真空罐,保证了水泵正常工作。同时在流体进入检定路线前,加过滤除气器,使流体在连续的过程中,保持水质清洁和除去流体中的气体。

　　2.2　秤量系统(电子秤)

　　电子秤是检定装置的关键设备,其灵敏度、精确度、重复性、可靠性决定标准装置的精度。我们选用德国进口(整体)梅特勒托利多多量程、万分之二精度的电子秤,作为流量检定的标准器具。

　　2.3　称量容器

　　共有2台不同容积的称量容器:一台500m3:另一台3000m3,均采用不锈钢制造,并配备气动球阀,气/电转换采用软连接,容器平稳的安装在电子秤台上。

　　2.4　换向装置

　　换向装置由换向器、行程开关和电磁阀组成。它用来改变液流的流向,使流体流向称量容器或流向旁路。该装置通过与之联结的行程开关反馈一个信号进行切换,同时控制计数器和计算机使其开始或停止计量,所以换向装置是整个标准装置中影响精度最直接最关键部件之一,其正反行程差直接导致系统误差。

　　我们选择了丹东通博电器公司生产的电动换向器。切换动作完成后,在横向过程中流体不外溅和溢出,也不对管道内流体的流动产生影响。换向装置单向行程时间小于200ms,正反行程时间差小于20ms。