改造现有流量标准装置实现流量计校准自动化

　　当前,军工科技的发展要求国防计量技术机构要不断提高工作效率,为其提供及时、准确、可靠的计量服务。对于流量计量来说,各种流量标准装置是实施计量服务的主要手段,其自身的功能、精度与先进程度就显得至关重要。我站在现有流量标准装置的改造方面做了大量的工作,从中也积累了一些经验和方法。下面本文就以本站的燃油流量标准装置为例论述实现流量标准装置微机自动控制校准等多方面技术改造的过程及方法,使其提高工作效率,从而更好地满足当前国防科技工业在燃油流量计校准方面的需求。

　　1　装置的结构及工作原理

　　1·1　装置的结构

　　装置主要由泵(3台)、贮油箱、标准秤(两套)、称量容器(两套)、工作砝码、试验管路等部分组成,共分为大流量、小流量两套称量系统(以下简称大系统、小系统),见图1。

　　1·2　工作原理

　　开启泵11 (或12、13),将流量调节阀8调至合适的流量,燃油通过整流器16及被检流量计10、标准流量计9进入称量容器4,又通过底阀5流入贮油箱6,形成循环。试验开始时打开控制电磁阀7,关　　闭底阀5,当称量容器4中增加的液体达到预定质量m1(皮重)时,秤杆抬起,由传感器感受的信号启动流量积算仪同步记下时间和流量计脉冲数,当称量容器4内的液位达到第二次预设质量m2时,秤杆又抬起,光电信号传感器1的信号使积算仪的计时、计数停止,记下时间、脉冲。根据收集到的质量(m2-m1),测量时间间隔,通过换算即可计算出容积流量

　　qv=mk[ρ1(ρw-ρ0) /ρw(ρ1-ρ0)] /ρ1t

　　式中: qv为体积流量,m3/s; m为标准砝码质量,kg; k为秤臂比值,无量纲,检定时给出;ρw为标准砝码密度,kg/m3;ρo为空气密度,kg/m3;ρ1为油液密度,kg/m3; t为测量时间,s。　　打开底阀5,放空称量容器4内的燃油,重复以上步骤完成一台流量计的校准。

　　1·3　装置改造前的工作状况

　　该标准装置是我站上世纪80年代初从美国COX公司引进的COX311-AHT型燃油流量标准装置,其性能指标与当时美国国家标准局(NBS)的标准基本相同,具有很强的国际比对功能。自安装之后,就一直担负着国防系统多家科研院所和企业的各种燃油流量计的校准任务。由于受当时技术水平的限制,该装置的校准及数据处理过程基本人工化,工作效率不高,其中对参与运算的流体状态参数(温度、脉冲、时间、密度等)都为人工读取。另外因试验工作繁重,装置长期处于工作状态,致使装置系统内多种机械、电子元件都受到一定程度的损害甚至不能正常使用。

　　另外从我们多年来工作中了解到的情况来看,燃油流量计的实际使用环境千差万别,大概80%的流量计工作温度不是常温或室温,所以由于校准状态和工作状态的不同,也会带来一定的使用误差。