CN104964729A - 一种流体计量仪表的检定装置 - Google Patents

Abstract

一种流体计量仪表的检定装置，由一个压力稳定装置、一个流速调整装置和至少一个采样计时单元组成；检测用流体经压力稳定装置加压后经过检测管道，依次流经至少一个被检表，流速调整装，最后流出检测管道；每只被检表上都安装有一个脉冲时差检定单；流速调整装置和采样计时单元通过数据通讯线路相连接。本发明提出一种更适合运用电子技术的流量仪表检定方法，从而提高检定装置的自动化程度，提高检定速度，降低检定成本。它不仅仅能用于水表检定，而且还适用于气表、油表、液体流量计、气体流量计等其他与流量仪表的检定装置。

Description

一种流体计量仪表的检定装置

技术领域

本发明属于仪表检定装置，具体为一种流体计量仪表的检定装置。

背景技术

流体计量仪表的误差检定和误差调校都需要使用检定装置，依据GB/T778-2007、JJG162-2009等标准，检定装置一般采用体积比对方法，其相对误差计算公式如下：

$\mathrm{\ϵ}=\frac{v_i-v_a}{v_a}\×100\%$ ……………………公式①

其中：

ε  相对误差

V_i  被检流量仪表所指示体积，

V_a  实际体积

在目前常见流量检定装置上，实际体积V_a可以通过两种方法得到：一是使用标准量器测量得到；二是对水这类可称量流体可采用称重装置得到重量后换算得到。被检表示值V_i通过人工方法读到。

普通流量仪表检定装置由压力稳定装置、流量调整阀、标准量器三部分构成，被检流体经压力稳定装置、被检表、流量调整阀、标准量器依次流经检定装置。

普通装置的不足：受以流速稳定程度、标准量器精度、待检表指示精度三个因素的影响，被检体积需要设置得较大才能获得较高检测准确性。因此检测周期较长，检测人力成本较高，检测过程能源消耗较大，不利于产品竞争。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流体计量仪表的检定装置，解决背景技术中的不足。

本发明采用以下技术方案实现：

一种流体计量仪表的检定装置，由一个压力稳定装置、一个流速调整装置和至少一个采样计时单元组成；

检测用流体经压力稳定装置加压后经过检测管道，依次流经至少一个被检表，流速调整装，最后流出检测管道；

每只被检表上都安装有一个脉冲时差检定单；

流速调整装置和采样计时单元通过数据通讯线路相连接。

一种流体计量仪表的检定装置的检定方法，包括以下步骤：

第一步：流速调整：流速调整装置将管道内的流体流速调整至检测所需的流速，当监控到流速稳定后，发出检定开始通知；

第二步：单流速点的误差检定：采样计时单元收到检定开始信号后，各单元分别根据从各自的被检表采样所得的脉冲启动计时，当检到足够个数的流量信号后，停止计时并记录本次时差；

第三步：下一体积流速点检定：返回第一步,直到所有流速点的检定都完成；

第四步：记录和指示相对误差：计算相对误差，指示每一只被检表是否合格。

本发明对原相对误差计算公式作一些改进，将一般体积比对方法更改为时间流速比对方法，其原理如下：

若已知检测点体积流速Q，则：

实际体积V_a＝Q×t_a………………………………公式②

其中：

Q体积流速，指单位时间流过的实际体积

t_a标准时长，指流过实际体积所需的实际时长

若使用电子技术对被检表的指示装置进行采样，将被检表指示的基本单位体积V_u转换为脉冲信号，而检测n个脉冲所耗费的时间为t_i，所以

指示体积V_i＝Q×t_i………………………………公式③

同时指示体积V_i＝V_u×n………………………………公式④

其中：

Q     体积流速，指单位时间流过的实际体积

V_u    对被检表指示装置采样所得每个脉冲代表的指示体积

n     对被检表指示装置采样所得脉冲数

t_i    指示时长，对被检表指示装置采样n个脉冲所耗费的时间

将公式②、③代入公式①，得到如下结果：

$\mathrm{\ϵ}=\frac{t_i-t_a}{t_a}\×100\%$ ………………………………公式⑤

其中：

ε    相对误差

Q     体积流速，指单位时间流过的实际体积

t_i    对被检表指示装置采样n个脉冲所耗费的时间

t_a    标准时长，指流过实际体积所需的实际时长

由公式⑤可见，被检表的相对误差仅与时间有关，测量这些时间即可达到检定目的。

本发明中，电子技术发展至今，时间测量手段已经非常先进，检测成本也非常低廉。民用专业时间测量设备的分度已达10^-12秒的数量级，即使是最普通的民用装置时差测量分度也能达到10^-8秒的数量级。因此采用时间流速比对方式，能够在降低检定装置成本的同时，可以获得更高的检定精度和更快的检定速度。

有益效果：本发明提出一种更适合运用电子技术的流量仪表检定方法，从而提高检定装置的自动化程度，提高检定速度，降低检定成本。它不仅仅能用于水表检定，而且还适用于气表、油表、液体流量计、气体流量计等其他与流量仪表的检定装置。

在采用量筒体积比对检定方法时，量筒最小分度值为0.1升，此类检测装置的测量精度想要达到0.1％，被检表至少需要走100升，按每小时1500升的流速来计算，单流速下检定所需时间为240秒。

在采用称重比对检定方法时，电子称最小分度值为10克，此类检测装置的测量精度想要达到0.1％，对水来说，被检表至少需要走10千克水，按每小时1500升的流速来计算，单流速下检定所需时间为24秒。

而本发明采用的时间流速比对方法中，综合考虑信号检取可靠性与性价比的情况下，在采用时间测量分度为10^-10秒数量级的时间测量技术时，完成一次精度为0.1％的测量，只需要10^-7秒，从理论上来说，在1500升每小时的流速条件下，它的检测速度比目前最快的检定装置还快2.4×10⁸倍。

所以，本发明是一种高效率、低成本、有利于提高流量仪表检定自动化程度的检定方法。是一种全新的流量仪表检定方法，检测效率和速度远远高于以往的方法。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

1、结构说明 

本发明所述的流量仪表检定装置产品由多个单元构成，但与本发明有关的最简结构如附图，它由一个压力稳定装置1、一个流速调整装置3和至少一个采样计时单元4组成。

检测用流体经压力稳定装置1加压后经过检测管道，依次流经至少一个被检表2，流速调整装3，最后流出检测管道。

每只被检表2上都安装有一个采样计时单元4。

流速调整装置3和采样计时单元4通过数据通讯线路相连接。

2、各单元的构成和功能说明：

压力稳定装置1：

本单元的作用是：为检测管道内的流体加压，并保持压力稳定；

本单元主要由变频泵、稳压罐构成。

流速调整装置3：

本单元的主要作用是：设定用于检定的流速条件

本单元主要由程控阀门、流量标定装置、通讯单元构成。

采样计时单元4：

本单元的主要作用是：

对被检表的流量指示装置采样，并转化为电脉冲。

测量一个或多个脉冲所耗费的时间。

指示该被检表是否合格

本单元主要由脉冲采样装置、时差测量单元、通讯单元、指示装置构成。

3、检定流程 

⑴流速调整 

流速调整装置将管道内的流体流速调整至检测所需的流速，当监控到流速稳定后，发出检定开始通知。

⑵单流速点的误差检定

采样计时单元收到检定开始信号后，各单元分别根据从各自的被检表采样所得的脉冲启动计时，当检到足够个数的流量信号后，停止计时并记录本次时差，(此时可以计算误差，并指示被检表是否合格)。

⑶下一体积流速点检定

返回步骤⑴，直到所有流速点的检定都完成。

⑷记录和指示相对误差

计算相对误差，指示每一只被检表是否合格。

4、运行效果 

⑴每个流速点的检测所需时间远远少于一般检定设备。

⑵多个流量点的测量可以在自动流量调整后连续进行，流体流动不需要间断。

⑶包括被检表安装、检定、拆除的整个检测过程，至少提高工作效率5倍。

⑷能精确指示用于检测的流体的流速是否稳定。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种流体计量仪表的检定装置，由一个压力稳定装置、一个流速调整装置和至少一个采样计时单元组成；

检测用流体经压力稳定装置加压后经过检测管道，依次流经至少一个被检表，流速调整装，最后流出检测管道；

每只被检表上都安装有一个脉冲时差检定单；

流速调整装置和采样计时单元通过数据通讯线路相连接。

2.一种流体计量仪表的检定装置的检定方法，包括以下步骤：

第一步：流速调整：流速调整装置将管道内的流体流速调整至检测所需的流速，当监控到流速稳定后，发出检定开始通知；

第二步：单流速点的误差检定：采样计时单元收到检定开始信号后，各单元分别根据从各自的被检表采样所得的脉冲启动计时，当检到足够个数的流量信号后，停止计时并记录本次时差；

第三步：下一体积流速点检定：返回第一步,直到所有流速点的检定都完成；

第四步：记录和指示相对误差：计算相对误差，指示每一只被检表是否合格。