CN103743455A - 质量流量计检定装置及检定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种质量流量计检定装置及检定方法。该质量流量计检定装置包括：流体储汇池；恒流恒压泵，布设在流体储汇池和被测流量计进液端之间；流体收集囊和流体储汇池回流管，并联布设在被测流量计出液端，流体收集囊和流体储汇池回流管的进液端分别布设有切换电磁阀一、切换电磁阀二。该质量流量计检定方法步骤简单合理，流体的切换和计时的启停由计算机通过软件模块同步控制，保证流体质量的采样和采样时间严格同步对应，简单而高效，避免人为检定过程中存在的流体质量损失误差和流体流动状态波动引入的指示误差和时间计时误差，使作为标准流量值的误差较大。

Description

质量流量计检定装置及检定方法

技术领域

本发明涉及质量流量计检定领域，特别涉及一种质量流量计检定装置及检定方法。

背景技术

质量流量计的测量指标需要经过与标准流量比较而获确定。生产完成后的流量计要经过标定，符合出厂指标后才可出厂销售；使用中的流量计要周期性检定或校准，以确保其准确。检定装置可产生标准的实际流量，可作为流量的标准值，供被检流量计的流量值与之比较参考，确定误差大小，以判定被检定流量计是否符合其标称的精度指标。

现有的质量流量计检定装置有：①用启停法以累积质量检定质量流量计，通过衡量（称量）流过被检质量流量计的液体的质量值得到标准值，用被检流量计记录或显示的累积质量值与之比较而得到被检流量计的指标；本方法不能检定流量计的瞬时流量指标。②用切换法取得流过被检质量流量计的液体质量和前后切换时间间隔，计算检定装置的瞬时流量作为被检质量流量计的实际值，通过用被检质量流量计的示值与之比较，获得被检流量计的瞬时流量误差指标。实现的方法有流体管内切换流体和管外切换流体两种，时间在流体切换时的启停有自动和手动两种方法。此方法存在流体接入流体累积容器过程中因飞溅、挥发而造成的质量损失，以及切换过程中流体流动速度（针对流体管内切换法）的波动造成示值波动，引入测量误差。手动启停计时器也存在较大的计时误差。使整个装置不能达到高精度。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种步骤简单合理，流体的切换和计时的启停由计算机通过软件模块同步控制，保证流体质量的采样和采样时间严格同步对应，简单而高效，避免人为检定过程中存在的流体质量损失误差和流体流动状态波动引入的指示误差和时间计时误差，使作为标准流量值的误差较大的质量流量计检定装置及检定方法。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种质量流量计检定装置，包括：

流体储汇池；

恒流恒压泵，布设在流体储汇池和被测流量计进液端之间；

流体收集囊和流体储汇池回流管，并联布设在被测流量计出液端，流体收集囊和流体储汇池回流管的进液端分别布设有切换电磁阀一、切换电磁阀二。

上述技术方案中，恒流恒压泵与被测流量计之间布设有自动排气阀。

上述技术方案中，被测流量计与并联的流体收集囊和流体储汇池回流管之间还布设有续流气室。

上述技术方案中，被测流量计与续流气室之间的管路上布设有调节阀。

根据本发明的另一个方面，提供了一种质量流量计检定方法，包括如下步骤：

通过恒流恒压泵抽取流体储汇池内的检定用液体，在安装好被检流量计的管道内形成压力和流速稳定的流体供流量计测量，此时计算机不发出任何控制指令，切换电磁阀一关闭，切换电磁阀二打开，流体通过流体储汇池回流管汇集到流体储汇池内形成循环状态；

检定用液体循环状态稳定后，通过计算机控制切换电磁阀动作，形成切换电磁阀一开、切换电磁阀二关的状态，流体注入流体收集囊内，计算机开始对检定时间进行采样；

当流体收集囊内液体累积到一定量后，通过计算机控制切换电磁阀动作，形成切换电磁阀一关、切换电磁阀二开的状态，流体通过流体储汇池回流管汇集到流体储汇池内再次形成循环状态；与此同时，计算机完成对被检流量计瞬时流量示值和时间的采样；

把流体收集囊用盖子密封；并把用天平/砝码测量得到的液体质量和通用计数器显示的采样时间输入计算机数据处理模块，由计算机计算被检流量计瞬时流量示值与检定装置给出的标准值之间的误差和本次测量不确定度。

上述技术方案中，检定前，将检定装置放在同一环境室温下。

上述技术方案中，检定时间的采样过程具体是通过计算机的电路模块把通用计数器输入的10MHz时间标准分频为1kHz并整形后得到的1毫秒脉冲时间频标通过1msOut端了返回到通用计数器测量端，通用计数器对1毫秒时间频标计数。

上述技术方案中，被检流量计瞬时流量示值可由计算机通过通讯端口向被检流量计采集得到，也可手动输入检定人员读到的被检流量计示值。

上述技术方案中，还包括：按检定要求通过调节阀调节流量大小，完成各检定点的检定；所有检定点完成检定后，由计算机数据处理模块自动处理和保存结果，供查询和输出检定证书。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该质量流量计检定方法步骤简单合理，流体的切换和计时的启停由计算机通过软件模块同步控制，保证流体质量的采样和采样时间严格同步对应，简单而高效，避免人为检定过程中存在的流体质量损失误差和流体流动状态波动引入的指示误差和时间计时误差，使作为标准流量值的误差较大。

附图说明

图1为本发明的质量流量计检定装置的结构示意图；

图2为本发明的质量流量计检定方法的流程图；

附图标记说明：

1-流体储汇池，2-被检流量计，21-调节阀，3-恒流恒压泵，31-自动排气阀，4-流体收集囊，41-切换电磁阀一，5-流体储汇池回流管，51-切换电磁阀二，6-续流气室。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。需要理解的是，本发明的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“正面”和“反面”均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本发明具体技术方案的限制。

本发明的质量流量计检定方法步骤简单合理，流体的切换和计时的启停由计算机通过软件模块同步控制，保证流体质量的采样和采样时间严格同步对应，简单而高效，避免人为检定过程中存在的流体质量损失误差和流体流动状态波动引入的指示误差和时间计时误差，使作为标准流量值的误差较大。

以下详细的描述通过举例但非限制的方式说明了本公开，应该明白的是本公开的各种方面可被单独的实现或者与其他方面结合的实现。本说明书清楚的使本领域的技术人员能够制造并使用我们相信为新的且非显而易见的改进，描述了若干实施例、变通方法、变型、备选方案以及系统应用，包括当前被认为是执行本说明书中描述的发明原理的最好模式。当描述元件或特征和/或实施例时，冠以“一”“一个”“该”和“所述”旨在表示具有元件或特征中的一个或多个。术语“包括”“包含”和“具有”旨在为包括性的，并表示在那些具体描述的元件或特征以外还具有额外的元件或特征。

如图1所示（箭头代表液体流动方向），该质量流量计检定方法通过计算机程序控制检定装置实现质量流量计的检定，检定装置包括：流体储汇池1及布设在流体储汇池1和被测流量计2进液端之间的恒流恒压泵3，以及并联布设在被测流量计2出液端的流体收集囊4和流体储汇池回流管5。

恒流恒压泵3用于抽取流体储汇池1内的检定用液体(一般用洁净的水)，在安装好被检流量计2的管道内形成压力和流速稳定的流体供流量计测量，检定前计算机不发出任何控制指令，经过被检流量计2的流体通过流体储汇池回流管5汇集到流体储汇池1内形成循环状态；检定时，经过被检流量计2的流体流入流体收集囊4，再用天平/砝码测量得到流入流体收集囊4的液体质量。

恒流恒压泵3与被测流量计2之间布设有自动排气阀31，用于保证管路中流入流量计的流体不带任何空气，并保证压力稳定；被测流量计2与并联的流体收集囊4和流体储汇池回流管5之间还布设有续流气室6，被测流量计2与续流气室6之间的管路上布设有调节阀21，续流气室6的两个出液端与并联的流体收集囊4和流体储汇池回流管5之间分别布设有切换电磁阀一41、切换电磁阀二51；续流气室6的室内压力等于流体压力，在切换电磁阀一41、切换电磁阀二51两个电磁阀切换过程中，动作不可能绝对同步，存在被打开阀支路的管段内液体由静止加速到流量计内液体流速的滞后，在这滞后的时间内流量计出口端压力发生变化，会造成瞬态流量示值的变化或者短暂中断。在流体切换电磁阀前加装续流气室，由于气体较之液体有极大弹性，可以吸收或缓冲掉这个变化的压力，可保持流量计内的液体流速稳定。调节阀21用于调节阀调节被测流量计2的流量大小，以完成各检定点的检定。

如图2所示，该质量流量计检定方法的检定过程如下：

首先，将检定装置放在同一环境室温下，以保证流体和各组成部分等温；

其次，通过恒流恒压泵3抽取流体储汇池1内的检定用液体(一般用洁净的水)，在安装好被检流量计2的管道内形成压力和流速稳定的流体供流量计测量，此时计算机不发出任何控制指令，切换电磁阀一41关闭，切换电磁阀二51打开，流体通过流体储汇池回流管5汇集到流体储汇池1内形成循环状态；被检流量计2前端的自动排气阀31保证管路中流入流量计的流体不带任何空气，并保证压力稳定；

再次，检定用液体循环状态稳定后，通过计算机控制切换电磁阀动作，形成切换电磁阀一41开、切换电磁阀二51关的状态，流体注入流体收集囊4内（收集囊口部与流出管外壁紧密封闭）。与此同时，计算机开始对检定时间进行采样。

检定时间的采样过程具体是通过计算机的电路模块把通用计数器输入的10MHz时间标准分频为1kHz并整形后得到的1毫秒脉冲时间频标通过1msOut端了返回到通用计数器测量端，通用计数器对1毫秒时间频标计数。

当流体收集囊4内液体累积到一定量后，通过计算机控制切换电磁阀动作，形成切换电磁阀一41关、切换电磁阀二51开的状态，流体通过流体储汇池回流管5汇集到流体储汇池1内再次形成循环状态；与此同时，计算机完成对被检流量计瞬时流量示值和时间的采样；被检流量计瞬时流量示值可由计算机通过通讯端口向被检流量计采集得到（如果被检流量计具备通讯功能），也可手动输入检定人员读到的被检流量计示值。

检定时间的采样完成时，计算机的电路模块把时间频标返回到通用计数器测量端的通路切断，通用计数器停止对1毫秒脉冲时间频标计数；在切换电磁阀一41关、切换电磁阀二51之前装有续流气室6，室内压力等于流体压力，流体切换时流过流量计的流体仍保持恒速；流体的切换和计时的启停由计算机通过软件模块同步控制，保证流体质量的采样和采样时间严格同步对应。

最后，把流体收集囊4用盖子密封（事先已测量出空囊和盖子的质量），保证不会因液体与空气接触而挥发；把用天平/砝码测量得到的液体质量和通用计数器显示的采样时间输入计算机数据处理模块，由计算机计算被检流量计瞬时流量示值与检定装置给出的标准值之间的误差和本次测量不确定度；用排空后的囊状容器在密闭状态下收集采样流体而不是用刚性容器，能保证流体不暴露在空气中，避免了流体的飞溅和挥发，不损失任何采样质量。装置控制和数据采集处理完全由计算机完成，简单而高效，没有人为误差。

另外，按检定要求通过调节阀21调节流量大小，重复上术过程，完成各检定点的检定；所有检定点完成检定后，由计算机数据处理模块自动处理和保存结果，供查询和输出检定证书。

综上，该质量流量计检定方法步骤简单合理，流体的切换和计时的启停由计算机通过软件模块同步控制，保证流体质量的采样和采样时间严格同步对应，简单而高效，避免人为检定过程中存在的流体质量损失误差和流体流动状态波动引入的指示误差和时间计时误差，使作为标准流量值的误差较大。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种质量流量计检定装置，其特征在于，包括：

流体储汇池；

恒流恒压泵，布设在所述流体储汇池和被测流量计进液端之间；

流体收集囊和流体储汇池回流管，并联布设在所述被测流量计出液端，所述流体收集囊和流体储汇池回流管的进液端分别布设有切换电磁阀一、切换电磁阀二。

2.根据权利要求1所述的质量流量计检定装置，其特征在于：所述恒流恒压泵与被测流量计之间布设有自动排气阀。

3.根据权利要求1或2所述的质量流量计检定装置，其特征在于：所述被测流量计与并联的流体收集囊和流体储汇池回流管之间还布设有续流气室。

4.根据权利要求3所述的质量流量计检定装置，其特征在于：所述被测流量计与续流气室之间的管路上布设有调节阀。

5.一种应用如权利要求1至4所述的质量流量计检定装置的检定方法，其特征在于：包括如下步骤：

通过恒流恒压泵抽取流体储汇池内的检定用液体，在安装好被检流量计的管道内形成压力和流速稳定的流体供流量计测量，此时计算机不发出任何控制指令，切换电磁阀一关闭，切换电磁阀二打开，流体通过流体储汇池回流管汇集到流体储汇池内形成循环状态；

检定用液体循环状态稳定后，通过计算机控制切换电磁阀动作，形成切换电磁阀一开、切换电磁阀二关的状态，流体注入流体收集囊内，计算机开始对检定时间进行采样；

当流体收集囊内液体累积到一定量后，通过计算机控制切换电磁阀动作，形成切换电磁阀一关、切换电磁阀二开的状态，流体通过流体储汇池回流管汇集到流体储汇池内再次形成循环状态；与此同时，计算机完成对被检流量计瞬时流量示值和时间的采样；

把流体收集囊用盖子密封；并把用天平/砝码测量得到的液体质量和通用计数器显示的采样时间输入计算机数据处理模块，由计算机计算被检流量计瞬时流量示值与检定装置给出的标准值之间的误差和本次测量不确定度。

6.根据权利要求5所述的质量流量计检定方法，其特征在于：检定前，将检定装置放在同一环境室温下。

7.根据权利要求5所述的质量流量计检定方法，其特征在于：检定时间的采样过程具体是通过计算机的电路模块把通用计数器输入的10MHz时间标准分频为1kHz并整形后得到的1毫秒脉冲时间频标通过1msOut端了返回到通用计数器测量端，通用计数器对1毫秒时间频标计数。

8.根据权利要求5所述的质量流量计检定方法，其特征在于：被检流量计瞬时流量示值可由计算机通过通讯端口向被检流量计采集得到，也可手动输入检定人员读到的被检流量计示值。

9.根据权利要求5所述的质量流量计检定方法，其特征在于：还包括：按检定要求通过调节阀调节流量大小，完成各检定点的检定；所有检定点完成检定后，由计算机数据处理模块自动处理和保存结果，供查询和输出检定证书。

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