CN105806453A - 液体流量计量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体流量计量装置，它由储水循环装置、稳压罐、流量调节装置、称重装置等组成；储水循环装置包括设有储水池进水管和储水池出水管的储水池、变频电机、抽水泵；流量调节装置包括第一主管线、第二主管线、第三主管线、第四主管线、第一支管线、第二支管线；称重装置包括依次串联连接在第二支管线上的第一大容积、低自重称重装置、第二大容积、低自重称重装置和第三大容积、低自重称重装置。本发明的整套装置设计是严格按照国家相关检定规程、设计要求和制造标准进行设计制造的；它不仅能更好保证量值传递的准确可靠，而且省去检定标准表时拆装过程的复杂劳动和停工等待。

Description

液体流量计量装置

技术领域

本发明涉及仪器计量技术领域，具体地指是一种液体流量计量装置。

背景技术

液体流量计量装置广泛用于液体流量仪表的检测和标定。液体流量计量装置按计量器具分类可分为：质量法、容积法、标准表法和体积管法四种。

在传统的液体流量计量装置的夹表装置中，一般都是采用行程有限的单向夹表器配合管线短节的方式，实现同口径但不同长度流量计的检定安装。因为根据流量计类型不同，其流量计长度存在很大差异(一般涡街流量计最短，超声波流量计最长。随着口径的提升，其长度差异越大)。

为了满足各种流量计的安装检测，传统装置采用检定管线配置单向夹表器与管线短节配合的结构来实现。单向夹表器行程，是受其机械结构和被检流量计重量制约的。因此为了确保单向夹表器在行程内可以顺畅伸缩，其行程一般都控制在200mm左右。由此可见，以这样的伸缩距离自然无法实现各种流量计的安装。所以需再配合多个长度不一的管线短节，才能实现各种流量计的安装。但是这个过程中存在两个操作上的缺点：其一，更换管线短节操作繁琐、增加管线对中误差，降低检测效率；其二，流量计安装过程中连接环节增多，容易出现泄漏。

液体流量计量装置的检定效率主要受流量计安装和拆卸速度的影响。因为流量计在检定过程中，管道内存在较高的水压。在流量计拆卸时，必须先将管线内的水压卸掉。同时还要将管线内的检定液体排净，以免流量计拆卸时检定液体过多流泻外溅。传统装置通过在末端检定管线汇管上安装排水阀，靠管线中的内压将检定液体排出。此种方式存在两个缺点：其一，因汇管加检定管线处的存液量较大，结束每块流量计检定后需要的排水时间太长；其二，因检定结束时与流量计相连的管路中阀门都是需要处于关闭状态，在排水过程中随着管线内压的降低(容易形成真空)，排水的速度会明显降低且无法排净管线内的液体。给流量计拆卸带来诸多麻烦。

传统的液体标准装置中的称重容器一般采用圆筒形结构，因为圆形具有较好的受力结构不易变形。但是对于有限的占地面积里，圆形相对于方形的截面积要小许多。相同容积的圆筒式与方箱式称重容器，方箱式称重容器的高度要比圆筒式的矮很多。但是方箱式称重容器的受力结构却不如圆筒式，在盛装检定液体的过程中会出现明显的形变。造成电子秤称量过程中的颤动，延长称量等待稳定读数的时间，降低检定流量计的效率。如果简单靠箱体外筋加固的方法，改善箱体的受力情况，却会增加较多的称重容器自重，减少电子秤的有效称量范围。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种技术先进、性能稳定、操作灵活方便的液体流量计量装置。

为实现上述目的，本发明所设计的液体流量计量装置，包括储水循环装置、稳压罐、标准流量计、流量调节装置和称重装置；其特征在于：

所述储水循环装置包括设有储水池进水管和储水池出水管的储水池；所述储水池的出水管通过连接有变频电机的抽水泵与稳压罐输入口连接；储水池的进水口与储水池进水管连接；所述稳压罐的输出口通过设有过滤器的管道与流量调节装置(4)的输入口连接；

所述流量调节装置包括第一主管线、第二主管线、第三主管线、第四主管线、第一支管线、第二支管线；所述第一主管线、第二主管线、第三主管线和第四主管线均平行布置，第一主管线、第二主管线、第三主管线和第四主管线的两端均分别与第一支管线、第二支管线贯通连接；所述第一主管线和第一支管线的进水口均通过管道与稳压罐的出水口连接；所述第一主管线上设有第一标准流量计，第二主管线上设有第二标准流量计，第三主管线上设有第三标准流量计，所述第四主管线上设有双向夹表装置；

所述称重装置包括依次串联连接在第二支管线上的第一大容积、低自重称重装置、第二大容积、低自重称重装置和第三大容积、低自重称重装置；所述第一大容积、低自重称重装置的进水端与第一主管线的出水端连接，所述第二大容积、低自重称重装置的进水端与第二主管线的出水端连接，所述第三大容积、低自重称重装置的进水端与第三主管线的出水端连接。

作为优选方案，所述第一大容积、低自重称重装置、第二大容积、低自重称重装置和第三大容积、低自重称重装置结构相同，均包括换向器，换向器排空管，称重容器，放水阀和回水渠；

所述换向器的下部侧壁与连接管进口连接，连接管出口与称重容器顶部的进口连接；换向器的底部与换向器排空管进口连接，换向排空管的出口深入回水渠中；称重容器下部设有电子秤，称重容器的侧部设有放水管，放水管上设有放水阀，所述放水管的出口深入回水渠内；

所述称重容器为瓦楞板围构的方形容器；所述方形容器内设有平行布置的两块第一挡水板，所述两块第一挡水板均沿竖直方向布置，所述方形容器内还设有平行布置的两块第二挡水板，所述两块第二挡水板也均沿竖直方向布置；所述两块第二挡水板置于两块第一挡水板上，且第二挡水板的下沿边与第一挡水板的上沿边固定连接；所述第一挡水板与第二挡水板交叉呈直角布置；所述称重容器侧壁瓦楞板的折线处设置有多条第一加强筋，所述多条第一加强筋沿方形容器侧壁竖直方向均匀布置；所述称重容器的开口部边沿均设有第二加强筋。

进一步地，所述双向夹表装置包括设有前中心管的前夹表器、用以安装前夹表器的前夹表器支架、前直管段、设有后中心管的后夹表器、用以安装后夹表器的后夹表器支架；

所述前中心管的外壁上套设有第一连接套，所述第一连接套与前夹表器的汽缸伸缩杆连接，所述后中心管的外壁上套设有第二连接套，所述第二连接套与后夹表器的汽缸伸缩杆连接；

还包括导向套和快装管线支架，所述前直管段的一端通过法兰盘与前中心管的一端连接，前直管段的另一端穿过导向套连接有第一连接法兰盘；所述后中心管的一端设有第二连接法兰盘；所述导向套为开合式圆形环套，导向套的下端设有升降螺旋套管，所述升降套管的下端与快装管线支架连接；

所述快装管线支架为三角形支架，所述三角形支架的底边与前夹表器支架连接；

所述前夹表器支架上设有第一手动换向阀，后夹表器支架上设有第二手动换向阀。

更近一步地，所述第一连接法兰盘和第二连接法兰盘均设有定位销。

本发明的优点在于：本发明是集静态质量法和标准表法为一体检定装置，可根据流量计的种类、精度等级、流量范围而灵活方便选择使用，配有0.2级电磁流量计的标准表即可作为“质量法”检定时的瞬时流量指示，同时又可作为检定装置“标准表法”的标准器具。本装置是以静态质量法为最高标准，它即可与标准表法分别单独使用，又可作为标准器具对标准表进行在线标定。静态质量法下流量范围：1～300m3/h，装置的扩展不确定度为0.033％；标准表法下流量使用范围：1～450m3/h，装置的扩展不确定度为0.2％(定点检定)。整套装置设计是严格按照国家相关检定规程、设计要求和制造标准进行设计制造的。它不仅能更好保证量值传递的准确可靠，而且省去检定标准表时拆装过程的复杂劳动和停工等待。本套装置可对质量流量计、速度式流量计、容积式流量计分别依据国家相关检定规程进行标定。

本发明整套装置体现了造型美观、技术先进、性能稳定、操作灵活方便的特点，使检表过程非常方便、检定数据非常可靠。变频器的设置和高精度调节阀的组合运用使系统流量调节快速稳定、系统能耗较低，而且可非常灵活调整流量点。管线的合理布置，一方面减少了弯头和局部阻力件的数量，流场非常稳定，另一方面每条检定管线上配有标准表，它既可以作为标准表法检定时的标准器又可以对瞬时流量进行指示，同时，用本装置的称重法可随时对标准表进行在线标定，这样即可保证标准表的准确度又可节省表准表的周期检定费用。在称重系统的配置和设计上，考虑到电子秤的使用范围，合理选择了电子秤量程的配置，充分保证了系统的最高标准的可靠性和小流量点的检定时间，使小口径流量计用称重法检定效率大大提高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明双向夹表装置的结构示意图。

图3为本发明称重装置的结构示意图。

图4为本发明称重容器的结构示意图

图5为本发明结构原理示意图。

图中：储水循环装置1，储水池11，变频电机12，抽水泵13；稳压罐2，标准流量计3；流量调节装置4，第一主管线41，第二主管线42，第三主管线43，第四主管线44，第一支管线45，第二支管线46，第一标准流量计47，第二标准流量计48，第三标准流量计49；称重装置5，第一大容积、低自重称重装置51，第二大容积、低自重称重装置52，第三大容积、低自重称重装置53，包括换向器501，换向器排空管502，称重容器503，放水阀504，电子秤505，回水渠506；双向夹表装置6，前夹表器61，前夹表器支架62，前直管段63，导向套64，快装管线支架65，被检流量计66，后夹表器支架67，后夹表器68，第一手动换向阀69.1，第二手动换向阀69.2。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1中所示的液体流量计量装置，包括储水循环装置1、稳压罐2、标准流量计3、流量调节装置4和称重装置5；

储水循环装置1包括设有储水池进水管和储水池出水管的储水池11；储水池11的出水管通过连接有变频电机12的抽水泵13与稳压罐2输入口连接；储水池11的进水口与储水池进水管连接；稳压罐2的输出口通过设有过滤器的管道与流量调节装置4的输入口连接；

流量调节装置4包括第一主管线41、第二主管线42、第三主管线43、第四主管线44、第一支管线45、第二支管线46；第一主管线41、第二主管线42、第三主管线43和第四主管线44均平行布置，第一主管线41、第二主管线42、第三主管线43和第四主管线44的两端均分别与第一支管线45、第二支管线46贯通连接；第一主管线41和第一支管线45的进水口均通过管道与稳压罐2的出水口连接；第一主管线41上设有第一标准流量计47，第二主管线42上设有第二标准流量计48，第三主管线43上设有第三标准流量计49，第四主管线44上设有双向夹表装置6；

称重装置5包括依次串联连接在第二支管线46上的第一大容积、低自重称重装置51、第二大容积、低自重称重装置52和第三大容积、低自重称重装置53；第一大容积、低自重称重装置51的进水端与第一主管线41的出水端连接，第二大容积、低自重称重装置52的进水端与第二主管线42的出水端连接，第三大容积、低自重称重装置53的进水端与第三主管线43的出水端连接。

第一大容积、低自重称重装置51、第二大容积、低自重称重装置52和第三大容积、低自重称重装置53结构相同，均包括换向器501，换向器排空管502，称重容器503，放水阀504和回水渠506；

换向器501的下部侧壁与连接管进口连接，连接管出口与称重容器503顶部的进口连接；换向器501的底部与换向器排空管502进口连接，换向排空管502的出口深入回水渠506中；称重容器503下部设有电子秤505，称重容器503的侧部设有放水管，放水管上设有放水阀504，放水管的出口深入回水渠506内；

称重容器503为瓦楞板围构的方形容器；方形容器内设有平行布置的两块第一挡水板，两块第一挡水板均沿竖直方向布置，方形容器内还设有平行布置的两块第二挡水板，两块第二挡水板也均沿竖直方向布置；两块第二挡水板置于两块第一挡水板上，且第二挡水板的下沿边与第一挡水板的上沿边固定连接；第一挡水板与第二挡水板交叉呈直角布置；称重容器503侧壁瓦楞板的折线处设置有多条第一加强筋，多条第一加强筋沿方形容器侧壁竖直方向均匀布置；称重容器503的开口部边沿均设有第二加强筋。

双向夹表装置6包括设有前中心管的前夹表器61、用以安装前夹表器61的前夹表器支架62、前直管段63、设有后中心管的后夹表器68、用以安装后夹表器68的后夹表器支架67；

前中心管的外壁上套设有第一连接套，第一连接套与前夹表器61的汽缸伸缩杆连接，后中心管的外壁上套设有第二连接套，第二连接套与后夹表器68的汽缸伸缩杆连接；

还包括导向套64和快装管线支架65，前直管段63的一端通过法兰盘与前中心管的一端连接，前直管段63的另一端穿过导向套64连接有第一连接法兰盘；后中心管的一端设有第二连接法兰盘；导向套64为开合式圆形环套，导向套64的下端设有升降螺旋套管，升降套管的下端与快装管线支架65连接；

快装管线支架65为三角形支架，三角形支架的底边与前夹表器支架62连接；前夹表器支架62上设有第一手动换向阀69.1，后夹表器支架67上设有第二手动换向阀69.2。第一连接法兰盘和第二连接法兰盘均设有定位销。

本发明在实际中的应用如下：

本发明的装置由储水循环系统、稳压系统、标准流量计、流量调节系统、校表台位、称重系统、配套管路及各种阀门、计量与自动控制系统、变频调速系统和动力气线等组成。流程总体达到计量准确、科学严谨、自动化程度高、性能稳定、故障率低、使用寿命长、易维护等性能。其中控制系统是一个重要组成部分，主要用来进行装置上各种设备仪表和传感器如标准流量计、温度传感器、压力传感器、电子称和被检流量计输出信号的采集处理；完成装置上各种设备仪表如流量开关阀、流量调节阀、泵等的控制运行；完成符合国家标准所规程的仪表检定自动控制过程，检定结束后自动生成检定结果和检定证书等功能。

整套装置采用微机自动控制系统，可对整套装置进行控制和数据自动采集，如流量开关阀、标准表、被检表、换向器、电子秤、压力变送器、温度变送器、流量调节阀和变频调速器的控制及数据采集。完全实现数据自动存储、自动查询和打印检定结果及检定证书等功能。装置的稳压方式采用稳压罐稳压和通过变频器系统来控制水泵转速，实现系统压力稳定。系统的流量调节采用气动调节阀和水泵电机变频调节相结合方式，可满足各口径流量调节需求，并降低系统能耗。

静态质量法液体流量计量装置中，称重装置(如图3所示)作为装置中最高的计量标准，其准确性与可靠性直接决定装置计量性能的优劣。对于装置中的电子秤量程与检定分度值已经确定的情况，在最短的检定时间内称量检定液体的多寡，就决定了装置检定最大流量的高低。电子秤的量程涵盖了秤上称重容器和检定液体重量的总和，所以称重容器的重量越小，电子秤称量检定液体的重量就越大，装置检定的最大流量也就越高。因此称重容器的结构就要求，它有良好的结构强度和较大的容积以及较小的自重。另外，由于装置受的建造场地空间的制约，一般应尽量考虑装置整体高度。从“称重系统示意图”中可以看出，液体流量计量装置的最高点一般都在称重系统“换向器1”的顶端处。此高度则是分别由“换向器501”、“称重容器503”以及“电子秤505”的高度累加而成，其中“换向器501”、与“电子秤505”都为定型产品(高度为定值)，所以只有尽量压缩“称重容器503”的高度，才能降低称重系统的总体高度。因此就要求称重容器具有较低的高度和较大的横截面积。

基本检定管线：检定管线共四条：DN200、100、50、25。每条管线上配有相应气动球阀、气动夹表器等；DN80、DN50转子流量计检定台一套。

水平检表口径：DN200、150、125、100、80、65、50、40、32、25、20、15共计12种口径、垂直管线捡表口径为DN80、DN50、DN25、DN15；

储水循环系统一套：其中包括水池、水泵组、止回阀、减振接头等。

稳压系统一套：包括稳压罐、压力传感器、液位计等。

称重系统一套：包括三个台位电子秤、气动放水阀、称重容器、换向器、分水器、气动开关阀等。

标准流量计一组：作为标准表法检定时的标准器。

流量调节系统一组：用于系统检定时的流量调节。

校表台位一组：用于各种口径被检流量计的装夹。

微机自动检定系统一套：含检定软件、检定柜、控制柜、计算机、激光打印机等。

动力气线一套：包括空气压缩气泵、贮气罐、气容、阀门、接头、换向阀等为装置中的各种气动设备提供稳压气源。

变频控制系统一套：变频器、变频控制柜。

本装置为方便和准确检定无发讯类流量计专门配置了可用于自动读数的多媒体自动采集系统。

除稳压罐外，整套装置的检定管线和称重容器及其它加工部件接液部分均采用不锈钢抛光处理，材质均用304不锈钢材料。所有控制阀门的额定使用压力大于10kg/cm²。

本发明的水泵装置优先考虑在满足最大流量且留有余量时，还要考虑不同流量泵之间保持流量覆盖范围梯度。采用多台泵并联组合方式覆盖最大流量，这样可灵活方便地实现检定系统流量的初调节，并在满足流量调节的前提下充分降低能耗.优选国内名牌水泵生产厂的水泵，他能耗低、效率高、震动小及噪声小等方面适合在水流量标准中使用。由泵出口至喷嘴的沿途管线损失和局部损失进行计算，水头损失h_w＝50m左右，选择两台格兰富卧式离心泵。它的流量组合为450m³/h，满足装置最大流量450m³/h的要求，为确保最大流量故选泵组合：

NBG125-100-200Q＝300m³/hH＝50m功率75kw1台；

NBG100-65-200Q＝150m³/hH＝50m功率37kw1台；

水池设计：设计时按稳定度要求，检定中水池液面波动≤150mm，池内流速≤0.015m/s，水流量标准装置水池面积要求≥30m²，蓄水量≥60m³，方能够满足流量计检定的基本需要。考虑工作回水中气泡的充分释放以及降低回水在池中的波动，在水池内设分水堰、积污坑等，水池表面积尽量做的大一些，这样可降低水池液面波动对泵的吸水口压力波动的影响提高装置稳定度。

根据现场情况，水池的大致尺寸：长12米，宽为4米，深为2.5米。

本发明稳压罐的容积确定：稳压效果的好坏是直接影响装置的稳定性、重复性和泵效率。按水泵出口压力波动值，稳压罐稳压值及稳压罐进、出口直径，系统最大流量等，稳压罐的设计原则是：充分考虑检定时的最大流量、最小流量的指标、流体快速稳定、缩短检定时间及降低能耗，再结合装置现场条件，确定采用卧式结构稳压罐，其容积为9m³。

(如果用户愿意，稳压管采用立式结构)。

稳压管设计压力为0.8MPa。通过软件中增设PID调节，设备配置调节阀，可以使泵出口的流量波动降至1～2％之间，使流体更稳定，加上稳压容器内设隔板和带孔网板等措施，使稳压罐输出液流的压力波动稳定在0.15％以内，使检定系统的流量稳定度控制在0.2％左右。配稳压罐控制器，调节变频器的方法，达到稳压目的。

本发明标准表组的选择：本装置选用的标准表为高精度等级优于0.2级电磁流量计。其具有量程范围宽、压力损失小、对前后直管段要求不高，且不受液体的压力、温度、粘度密度等参数的影响，无需修正和参数补偿等诸多优点。电磁流量计被广泛的应用在水流量标准装置上作为标准表用。标准表的选择：选四台德国科隆品牌电磁流量计并联分别为：DN150、80、50、25。即能满足最大流量，同时可作静态质量法的瞬时流量指示；标准表流量计经质量法在线全量程密集定点标定，流量系数存微机处理系统，根据不同流量点自动切换修正。电磁流量计的配置表如下：

口径	精度	流量范围	单位	数量
					DN150	0.2％	160～450m3/h	台	1
DN80	0.2％	45～130m3/h	台	1
					DN50	0.2％	18～50m3/h	台	1
DN25	0.2％	4.5～18m3/h	台	1

本发明调节阀的选择：系统的流量调节采用气动V型调节球阀和水泵变频调节相结合方式进行控制。选择大连亨利气动V形调节球阀作为流量调节兼作标准表切换选择。本装置中选用的调节阀结构形式为V型其精度达到0.06％，此形式调节阀的调节性能为等百分比状态，其线性调节范围能达到10％～90％，调节阀整体精度优于0.5％～1％，是其它形式调节阀达不到的。装置中选此调节阀是保证装置稳定度，降低流量调节时间所必须的，调节阀选择美国独资大连亨利品牌。

本发明电子秤的选择：兼顾最大流量和最小流量点的检定时间(检定规程要求30s～240s)且考虑在线检定所有标准表的需求选择1/10000以上高精度等级的电子秤三台：3T—1台、0.6T—1台、0.15T—1台，分别放3m³、0.6m³、0.15m³的称重容器；电子秤是整个装置的最高标准，本发明选用精度高和稳定性好的梅特勒-托利多电子秤，这样可使小流量点的检定时间缩短，使小口径流量计用称重法检定的效率大大提高。

本发明换向器:采用三台旋转溢流式换向器，(流量计量标准系统的液体换向装置，同轴多个喷嘴均匀分布在圆周上的换向器，换向时间差≤4毫秒，换向器的出口流速≤1.2m/s，换向器高度尺寸较小，需能使装置在管线流速高，实验室高度空间很小的场所使用)，换向器喷嘴为流体溢流、旋转换向的结构形式，无溅水，噪声很小。

本发明的换向器使用稳定、不溅水、噪声小、无振动、换向时间极短。而且此换向器可减小出口流速，消能效果极好，最适合于流速大，试验室高度相对有限的装置要求。

本发明材质:整套装置的检定管线和称重容器及其它接液部位均采用不锈钢抛光处理。所有控制阀门的额定使用压力大于10Kg/cm²。

关于被检表的装夹，可根据现场具体情况考虑安装单臂梁吊装设备或液压升降车。

本发明微机自动检定控制系统：液体流量计检定系统是在Windows环境下，使用集成开发环境进行开发的测控软件。检定装置全部在屏幕以图示显示，界面友好、操作方便、可维护性高；在数据的存储、计算和报表生成方面具有很强的灵活性。该系统使用现场总线与下位机通信，具有很强的抗干扰能力，能自动的对收发数据进行校验，保证数据准确可靠。通过上位机与下位机的交互，共同完成对整个装置的控制。下位机PLC实现测量部分各种控制。装置以工业控制计算机(以下简称‘工控机’)为核心完成系统控制任务，其主要是完成流程控制设备的开关，信号采集、数据处理、打印仪表检定报告及检定证书等。

装置控制系统所控制对象包括介质源系统、液体流量标定系统、液体流量计量装置称重选择系统、多媒体系统及其它设备，控制系统准确、可靠、高效的完成各子系统的测控和协调工作任务，从而实现流量计标定功能。电源部分通过把220V的交流电源变换成不同电压等级、不同电流大小的直流电源。为流量计、开关阀、电机、压力变送器、温度变送器、液位变送器、调节阀等提供电源。

本发明系统控制：

1)控制功能

泵后、标准流量计前、换向器前开关阀选择和开关；

标准流量计后流量调节阀的开度调节；

换向器的换向控制；

泵、空压机等设备的启停；

2)数据采集功能

系统温度、压力、液位信号测量；

系统标准流量计流量信号测量；

系统被检流量计流量信号测量，包括4～20mA、脉冲信号；

电子称信号测量；

阀位回讯及开关限位信号测量

3)系统软件功能

按照国家检定规程进行检定数据处理和结果判定；

系统可以对各种标准流量计、被检流量计、温度传感器、压力传感器和

其它设备进行参数设置；在检定操作过程中，为防止操作不当，而造成的程序紊乱，或不成功检定过程的出现，屏幕上设置了操作提示功能，并有参数范围和逻辑判定，给出相应提示；

a、检定点数、检定次数与检定时间设置灵活，即可根据国家检定规程自动

设置，又可由用户自主设置；

b、自动确定当前流量检定点的标定(称重)台位

系统可将实验检定记录存入数据库，用户可根据需要随时查询和打印；

系统保证能实现数据人工输入和自动采集相结合进行数据处理；

检定结束后打印检定记录报表和规定格式的检定证书。

检定软件具有了自诊断功能，在检定运行前和检定过程中对被检表所在管线及相关设备的运行状态自检，出错及时报警，并给出错误信息，确保检定结果正确。

4)、计算机的要求：CUP主频P42.8GHz或更高；内存不低于1G；硬盘不小于500G；显示器不小于22寸液晶；独立显卡；配置光驱；

5)、打印机：采用HP激光打印机。

变频调速系统

1)本系统对流量和压力调节采用PID调节控制方式。系统的供水由多台水泵提供，采用一变一补的方式工作，即有一台水泵工作在变频状态下，另一台工作在工频状态，用以补充工频泵无法达到的量程。变频补充在原则上应避免变频泵工作在下限区间，以免进入死区及非线形调节区域。流量计检定过程中，流经被检表的介质流量需要保持稳定的状态。在管线调节阀开度一定的情况下，如果被检流量计前后的压差稳定，流经被检表的流量也一样是稳定的，所以调节管线前端的压力稳定是保证流量稳定的关键因素。本系统中稳压方式有稳压罐稳压和变频调压。稳压罐稳压相当于系统的二级稳压，主要依靠机械结构自动实现，不涉及自动控制方面。变频调压则需要PID算法来实现，它调节效果的好坏，直接决定系统的性能指标。对于本系统，可以采用以下

方式实现：用变频器本身作为调节器，原理如上图所示

这种调节方式的优点是适时响应速度快，可以利用变频器厂家成熟的控制算法，提高调节的可靠程度。在变频柜内增加热继电器起到过流过载的保护功能；同时变频器对于水泵电机还能起到软启动器功能，对水泵有很好的保护作用，变频器为日本富土变频器。。

2)对装置弱电配电柜的尺寸：不小于800*600*1800，防护等级IP30，元器件满足装置使用要求。

3)对装置强电配电柜的尺寸：不小于800*600*2000，防护等级IP30，元器件满足装置使用要求。

数据采集控制

装置测控系统硬件采用工业控制计算机，控制模块采用PLC模块，保障整个装置检定可靠。下位机PLC实现测量部分各种控制。对各种信号实时采集完成检定过程的控制，能够可靠的实现远程操作，也兼有数据前沿处理和管理功能。主要实现所有流量仪表、各种变送器自动采集并输出多路控制信号自动控制流量达到检定要求。PLC各种模块全部采用光电隔离，具有防干扰措施。控制精确、可靠。各种功能模块配置齐全。数据采集精度高、控制可靠。

数据信息计算和管理

上位机为先进可靠的计算机，主要完成数据处理、文件管理、数据记录打印，并通过下位机完成各种数据的采集、自动控制相应的机构。

上位机软件采用组态软件编写。软件使用可靠，组态灵活。它界面友好、操作方便、可维护性高；在数据的存储、计算和报表生成方面具有很强的灵活性。如；实时监视每一个流量点的检定数据、可将检定数据传至MicrosoftExcel电子表格中、根据流量点自动选择和开启变频和泵主要实现所有流量仪表、各种变送器自动采集并输出多路控制信号自动控制流量达到检定要求。

本装置由于流速大，动能大，冲击力大，造成系统噪声偏大、水易外溅。因此在换向器的设计上综合分析了国内现有水装置换向器的结构(如开式、闭式、摆动喷嘴等)，或多或少存在着换向时流场扰动大、噪声大、溅水、换向时间长等问题。尤其是当装置流速要求较高，当流速超过5m/s时，水流进入到称重容器或者标准量器中其动能无法消除，造成水流大量外溅，影响整体装置的技术指标，甚至根本无法正常进行检定。本发明采用旋转溢流式换向器，因其降速效能的结构特点可以很好的解决溅水及噪声大问题。

水的动能大，对管线的冲击力大，易造成系统管线振动且增大局部压力损失，装置在具体设计时，充分考虑系统防冲击，振动措施、管线直角连接处采用圆滑过渡，减少冲击能量和压力损失，同时改进管线支架的结构，使之起到及牢固的支撑管线系统，又能有效防震、减震、消音。

产品操作性强，简单可靠，容易掌握；

1)利用变频系统的设置和稳压调节阀的组合运用使系统流量调节快速稳定、系统能耗较低，而且可非常灵活调整流量点。选择格兰富水泵，其出口压力、流量非常稳定，有利于整个装置流量稳定性的实现。

2)气动伸缩器结构部分本发明采用改进后的气缸外置式气动伸缩器，表现为同心度、同轴度好，伸缩器伸缩距离大于200mm，克服以往内置活塞式的气动伸缩器，末端密封圈易老化、泄漏，造成压缩空气流入检定管线且不易察觉，影响检定结果的缺点。

3)在水泵控制系统里配有变频控制系统，实现水泵的变频软启动，降低对电网的冲击。在整个检定过程中，除需人工装拆被检表外，其余工作如：检定管线的选择、系统流量的调节、现场各阀门的控制及各种信号的采集，全部由计算机界面上完成。

控制部分设计特点：为了满足液体流量检定系统的各项要求，检定系统由上、下两级计算机和通讯三部分系统构成。上位机为管理级计算机，采用工业PC机。下位机为采集计算机，采用PLC模块。PLC各种模块全部采用光电隔离，具有防干扰措施。控制精确、可靠。

鉴于目前同类装置流量计安装过程存在的问题，本发明的双向夹表装置，用以实现各类流量计快速、可靠的检定安装。该双向夹表装置实现了流量计连接法兰双向对夹功能，在保留单向夹表器原有伸缩距离的基础上，有效的提高了装夹被检流量计的伸缩距离。减少甚至取消了用于补偿安装距离的管线短节，简化了流量计安装的程序、提高检定效率。在与流量计连接法兰上设置定位销，可以方便、可靠的实现流量计安装过程中的管线对心工作(其结构如图2所示)。图中包括：前夹表器、前夹表器支架、前直管段、导向套、快装管线支架、被检流量计、后夹表器支架、后夹表器、手动换向阀。被检流量计的安装流程为：操作“手动换向阀”，使“前夹表器61”与“后夹表器68”同时伸出；“前直管段63”在“前夹表器61”的推动下，在固定于“快装管线支架65”中的“导向套64”内，向“被检流量计66”滑动。在“前夹表器61”与“后夹表器68”夹持力的共同作用下，再配合连接法兰上的定位销，快速、准确的完成对“被检流量计66”的安装。考虑到流量标准装置中同一条管线可能需要变径的要求，采用“导向套64”与“快装管线支架65”配合的结构，可以方便快捷的完成变径直管段的更换，大大提高变径检表安装操作的效率。

为满足实际应用的需要，本发明提出一种新的管线高效排水方式。首先，改变管线排水阀的位置。将“管线排水阀”设置在“夹表器”与其下游的“管线调节阀(或开关阀)”之间，有效的减少排水总量，从源头上缩短排水所需的时间；其次，在“管线排水阀”上方设置“排水进气阀”，解决在排水时管线内出现真空的问题。对于口径偏大的检定管线，还可以从“排水进气口”通入压缩空气，极大的缩短了管线液体排净的时间。通过此种高效的管线排水方式，可以大大的提高流量计的检定效率。

针对这样有些相互矛盾的制约条件，本发明设计一种大容积、低自重的方箱式称重容器(如图4所示)。选用方箱式结构，最大限度的检定称重容器的高度，增加称重容器容积；而容器壁采用瓦楞式结构，在提高容器受力能力的同时减少容器自重。解决了液体流量计量装置中对称重容器的容积与自重的要求。

Claims (4)

1.一种液体流量计量装置，包括储水循环装置(1)、稳压罐(2)、标准流量计(3)、流量调节装置(4)和称重装置(5)；其特征在于：

所述储水循环装置(1)包括设有储水池进水管和储水池出水管的储水池(11)；所述储水池(11)的出水管通过连接有变频电机(12)的抽水泵(13)与稳压罐(2)输入口连接；储水池(11)的进水口与储水池进水管连接；所述稳压罐(2)的输出口通过设有过滤器的管道与流量调节装置(4)的输入口连接；

所述流量调节装置(4)包括第一主管线(41)、第二主管线(42)、第三主管线(43)、第四主管线(44)、第一支管线(45)、第二支管线(46)；所述第一主管线(41)、第二主管线(42)、第三主管线(43)和第四主管线(44)均平行布置，第一主管线(41)、第二主管线(42)、第三主管线(43)和第四主管线(44)的两端均分别与第一支管线(45)、第二支管线(46)贯通连接；所述第一主管线(41)和第一支管线(45)的进水口均通过管道与稳压罐(2)的出水口连接；所述第一主管线(41)上设有第一标准流量计(47)，第二主管线(42)上设有第二标准流量计(48)，第三主管线(43)上设有第三标准流量计(49)，所述第四主管线(44)上设有双向夹表装置(6)；

所述称重装置(5)包括依次串联连接在第二支管线(46)上的第一大容积、低自重称重装置(51)、第二大容积、低自重称重装置(52)和第三大容积、低自重称重装置(53)；所述第一大容积、低自重称重装置(51)的进水端与第一主管线(41)的出水端连接，所述第二大容积、低自重称重装置(52)的进水端与第二主管线(42)的出水端连接，所述第三大容积、低自重称重装置(53)的进水端与第三主管线(43)的出水端连接。

2.根据权利要求1所述的液体流量计量装置，其特征在于：所述第一大容积、低自重称重装置(51)、第二大容积、低自重称重装置(52)和第三大容积、低自重称重装置(53)结构相同，均包括换向器(501)，换向器排空管(502)，称重容器(503)，放水阀(504)和回水渠(506)；

所述换向器(501)的下部侧壁与连接管进口连接，连接管出口与称重容器(503)顶部的进口连接；换向器(501)的底部与换向器排空管(502)进口连接，换向排空管(502)的出口深入回水渠(506)中；称重容器(503)下部设有电子秤(505)，称重容器(503)的侧部设有放水管，放水管上设有放水阀(504)，所述放水管的出口深入回水渠(506)内；

所述称重容器(503)为瓦楞板围构的方形容器；所述方形容器内设有平行布置的两块第一挡水板，所述两块第一挡水板均沿竖直方向布置，所述方形容器内还设有平行布置的两块第二挡水板，所述两块第二挡水板也均沿竖直方向布置；所述两块第二挡水板置于两块第一挡水板上，且第二挡水板的下沿边与第一挡水板的上沿边固定连接；所述第一挡水板与第二挡水板交叉呈直角布置；所述称重容器(503)侧壁瓦楞板的折线处设置有多条第一加强筋，所述多条第一加强筋沿方形容器侧壁竖直方向均匀布置；所述称重容器(503)的开口部边沿均设有第二加强筋。

3.根据权利要求1或2所述的液体流量计量装置，其特征在于：所述双向夹表装置(6)包括设有前中心管的前夹表器(61)、用以安装前夹表器(61)的前夹表器支架(62)、前直管段(63)、设有后中心管的后夹表器(68)、用以安装后夹表器(68)的后夹表器支架(67)；

所述前中心管的外壁上套设有第一连接套，所述第一连接套与前夹表器(61)的汽缸伸缩杆连接，所述后中心管的外壁上套设有第二连接套，所述第二连接套与后夹表器(68)的汽缸伸缩杆连接；

还包括导向套(64)和快装管线支架(65)，所述前直管段(63)的一端通过法兰盘与前中心管的一端连接，前直管段(63)的另一端穿过导向套(64)连接有第一连接法兰盘；所述后中心管的一端设有第二连接法兰盘；所述导向套(64)为开合式圆形环套，导向套(64)的下端设有升降螺旋套管，所述升降套管的下端与快装管线支架(65)连接；

所述快装管线支架(65)为三角形支架，所述三角形支架的底边与前夹表器支架(62)连接；

所述前夹表器支架(62)上设有第一手动换向阀(69.1)，后夹表器支架(67)上设有第二手动换向阀(69.2)。

4.根据权利要求3所述的液体流量计量装置，其特征在于：所述第一连接法兰盘和第二连接法兰盘均设有定位销。