CN107003177B - 用于校准用于流体介质的流量计的方法 - Google Patents
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Abstract
用于校准用于流体介质的流量计的方法，包括如下步骤：引导介质(102)通过参考测量段(101‑1)和具有待校准流量计的检验测量段(101‑2)，为两个测量段(101‑1,101‑2)中的介质(102)制造至少几乎一致和恒定的压力和流动条件，感测所述介质(102)通过所述参考测量段(101‑1)的参考通流和时间上与之对应的通流值，这些通流值由所述检验测量段的待校准流量计(125)在预先设定的介质温度下测量，比较所感测的通过所述参考测量段(101‑1)的参考通流和所述待校准流量计的时间上与之对应的通流值，以基于此在预先设定的介质温度下求得用于校准所述流量计(125)的至少一修正值，和为所述介质(102)的不同介质温度确定用于所述流量计(125)的相应修正值，以根据温度相关的修正值作为支撑点求得校准函数。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于校准用于流体介质的流量计的方法和尤其适用于执行这种方法的校准装置。
背景技术
流量计用于确定流体介质例如柴油的通流量，典型地借助限定的体积流进行比较或者说校准。尽管如此，在传统的校准方法中会出现测量误差或测量不可靠性，这些测量误差或测量不可靠性根本上是由于未考虑较高温度时出现的不同类型物理效应。例如在流体介质变热时，在这类流量计情况下通过由于加热后出现的气泡和流体的混合以及与之伴随的系统压力增加而发生测量值离散，其中，当流体温度升高时流体介质的粘度下降，这导致流体介质在这类流量计的机械运动部件的表面上的摩擦阻力逐步减小。由此，尤其是当温度较高时，这类流量计不再能够可靠地使用，因为由于流量计的流量测量值的系统漂移而超出所要求的允差。这类测量偏差却是使用传统校准方法无法感测的，因为用于执行校准的有效校准标准规则仅规定40℃的校准温度。
发明内容
具有权利要求1特征的方法的优势在于，能够在流体介质的宽的温度范围内以高精度校准流量计。为此，该方法包括如下步骤：引导流体介质通过参考测量段和具有待校准流量计的检验测量段，对两个测量段中的流体介质设定至少近似一致和恒定的压力条件和流动条件，感测所述流体介质通过所述参考测量段的参考通流和在时间上与此对应的通流值，这些通流值由所述检验测量段的待校准流量计在预先设定的介质温度下测量，比较所感测的通过所述参考测量段的参考通流和所述待校准流量计的在时间上与此对应的通流值，以基于此在预先设定的介质温度下求得用于校准所述流量计的至少一个修正值，针对所述流体介质的不同介质温度确定用于所述流量计的相应修正值，以根据温度相关的修正值作为支撑点求得校准函数。
本发明的其它有利的改进方案和设计方案通过从属权利要求中列出的措施得出。
根据本发明的方法的一种设计方案可以是，所述流体介质在其进入所述检验测量段之前被加热至预先设定的温度，其中，该温度在所述检验测量段内进行的测量序列过程中保持恒定。通过这种方式，能够比较由流体介质在“冷”状态下流经的参考流量计和由所述流体介质在“热”状态下流经的处于所述检验测量段中的待校准流量计。这尤其在计划在变化的介质温度的情况下应用或运行所述待校准流量计并且由此必须确定温度应用范围时是有利的。
根据本发明的方法的另一种设计方案可以是，所述流体介质在其进入所述参考测量段之前被加热至预定的温度，其中，介质温度在所述参考测量段和检验测量段内进行的测量序列过程中保持恒定。在这种所谓的“热校准”中，被加热或预热至预定温度的介质既流经所述参考测量段，也流经所述检验测量段，从而使得参考流量计与待校准流量计在等温条件下、即两个测量段中介质温度相同的条件下进行比较。
一种特别有利的、借助其可实现高精度校准的方法技术变型设置，为了感测总通流量，通过称重来确定在测量过程或测量序列过程中流过所述参考测量段和所述检验测量段的流体介质体积。
根据一种方法变型，用于预定的介质温度T的修正值在预给定的介质粘度下根据以下公式求得：kT＝QSoll-Q，其中，QSoll表示通流量额定值，Q表示在时间上相继借助待校准流量计感测的多个通流量测量值的平均值。
根据在附加地称重在测量过程或测量序列过程中流经所述测量段的介质时使用的另一种方法变型，由于所述附加的称重，可实现明显更精确的修正值，所述修正值对于预定的介质温度T而言根据如下公式求得：kT＝QSoll-QMaster-QWaage+QKal，其中，QSoll表示待测量的通流体积，QMaster表示在所述参考测量段中求得的通流体积的对应平均值，QWaage表示通过称重测得的通流体积的对应平均值，QKal表示所述检验测量段中的平均通流体积并且kT表示在预定通流体积的通流情况下的修正值。
基于所求得的修正值kT，可根据如下公式求得用于所述待校准流量计的测量不可靠性：
其中，±u表示测量不可靠性，kT表示在预定的介质温度T的情况下的修正值，而变量cj表示不同来源的系统性测量误差源，以便例如借助这些变量中的一个来考虑在比较所述参考测量段和所述检验测量段中的测量时出现的比较点差异或借助另一变量来考虑例如由于压力波动或调节振动导致的测量技术上的离散。其中，j表示各个变量在总计数时的连续编号角标并且l表示要考虑的变量的数量。
在设备技术方面，所述校准装置具有参考测量段和用于待校准流量计的检验测量段，其中，设置有用于感测所述流体介质的压力、温度和粘度的器件和用于基于所述参考测量段中的至少一个流量测量值和在时间上与此对应地被感测的、通过所述待校准流量计的流量测量值来确定至少一个修正值和/或校准函数的器件。后种器件可例如构造成具有被实施在其中的存储器的计算单元，以便有效地执行必要的计算、访问存放在所述存储器中的测量数据和在所述存储器中存储经处理的数据。
为了能在所述检验测量段中进行流量计的热校准，沿流动方向在所述参考测量段和布置在后的所述检验测量段之间布置用于加热所述流体介质的器件，所述器件具有至少一个热交换器和配属的调温器。
本发明一种特别有利的、借助其可实现极为精确的校准的改进方案可以是，沿流体介质的流动方向在所述检验测量段之后布置用于称重在测量序列过程中流经所述参考测量段和所述检验测量段的通流量的器件。在此，所述用于称重的器件包括用于接收从所述检验测量段排出的介质的称重容器，其中，所述称重容器可通过至少一个管路与所述检验测量段的出口在通流上耦合并且所述称重容器具有至少一个称重测量单元，所述称重测量单元用于称重被接收在所述称重容器中的介质。为了能够根据需要有目的地将流动分支耦合到流动路径中或者从流动路径脱耦，设置至少一个切换阀，所述切换阀在排流侧布置在所述检验测量段的出口之后，以在第一阀切换位置中将从所述检验测量段排出的介质导入到所述称重容器中而在第二阀切换位置中替换地将所述介质导回到储存箱中。为了控制所述至少一个切换阀，设置控制器件，其功能可有利地由上述计算单元执行。
根据本发明一种适宜的设计方案，在所述参考测量段和所述检验测量段中分别布置一些传感器，以便至少根据压力、温度和粘度来感测所述流体介质的物理测量参量。借助所述传感器在两个测量段中持续地监视介质的压力、温度和粘度，以建立或调节稳定的边缘条件作为校准的前提。通过设置至少一个粘度传感器，能够校准或再校准用于不同粘度的流体介质的流量计或者感测流经所述测量段的介质在不同介质温度下的粘度改变。
本发明一种特别有利的改进方案可以是，在所述参考测量段和所述检验测量段中分别设置至少一个整流器，以便在两个测量段中很大程度上建立层状的、即湍流少的流动情况。被泵送经所述测量段的介质然后要么直接地、要么绕路地例如通过称重容器返回至所述储存箱中。
为了使所述校准装置能够作为封闭的回路系统工作，设置用于接收所述流体介质的储存箱和至少一个泵，所述泵在校准运行过程中将所述流体介质输送通过所述参考测量段和在流动方向上布置在后的所述检验测量段。流经所述两个测量段的介质而后可以要么直接地、要么绕路地例如通过所述称重容器返回至所述储存箱中。
通过在所述参考测量段中在流动方向上前后布置至少两个流量计，能够特别精确地预给定通流量的预给定参考额定值。
在所述校准装置的一种变化的实施方式中可省去所述参考测量段中的两个流量计，但仍可实现预给定通流量额定值的高精度，该实施方式可以是，所述参考测量段具有可移动地被接收在缸中的工作活塞，所述工作活塞用于在执行其工作行程时在所述参考测量段中产生所述流体介质的恒定均匀的体积流。有利地，通过这种方式能够在所述工作活塞工作行程持续期间补偿例如可能由泵引起的压力脉动。
为了能够迅速地换入或换出流量计进行校准而无须排空或彻底停用所述校准装置，根据本发明的校准装置的一种有利改进方案可以是，在参考测量段和检验测量段之间布置至少一个切换阀，所述切换阀在第一阀切换位置中将所述参考测量段与所述检验测量段在通流上连接而在第二阀切换位置中将所述检验测量段从所述参考测量段在通流上分离。通过这种方式，能够在更换过程中通过用作旁通管路的其它流动路径、而不是通过检验测量段来引导流体介质。为了控制所述至少一个切换阀，采用控制器件，其功能可有利地由上述计算单元执行。
所述校准装置的一种可移动的应用的实施方式在于，所述参考测量段构造成移动的组件，所述组件设置有根据至少一个校准数据组进行校准，其中，所述至少一个校准数据组对所述组件的参考函数提供至少一个修正值。所述组件典型地作为固定校准装置的一部分(在所述固定校准装置中所述组件首先构成检验测量段)借助所述固定校准装置的参考测量段来校准，以便在校准之后在其新功能方面作为用于待校准流量计或检验对象的可移动使用的参考。为此，所述组件与配属给它的至少一个校准数据组在功能上共同作用并且由此可位置灵活地应用。
附图说明
在接下来的描述和附图中进一步阐释本发明的实施例。附图以示意性视图示出：
图1根据第一实施方式的校准装置，
图2根据第二实施方式的校准装置，
图3图2的装置的细节，
图4根据第三实施方式的校准装置，该校准装置为移动应用设置，
图5流程图，具有用于控制校准装置的主程序根本方法步骤，
图6流程图，具有可由图5的主程序调用的、用于执行标准进程的子程序根本方法步骤，
图7流程图，具有可由图5的主程序调用的、用于执行应用进程的子程序根本方法步骤，
图8流程图，具有可由图5的主程序调用的、用于执行修正进程的子程序根本方法步骤，和
图9流程图，具有可由图5的主程序调用的、用于执行用于通流量质量确定进程的子程序根本方法步骤。
具体实施方式
图1在示意性视图中示出了校准装置100的第一实施方式，该校准装置用于校准流量计125并适用于静态的测量和校准运行。在此，使用流体介质102例如柴油用于校准相应的流量计或通量计125，该流体介质优选地在室温下存储在储存箱103中。装置100在封闭回路中工作，在该回路中，储存箱103作为流经装置100的主管路101的流体介质102的起始点和结束点。优选构造成双泵的泵104将介质102通过管路101泵出储存箱103并将介质102压力稳定地供应给管路101的参考测量段101-1。为此，在管路101中在泵104的后面相继布置旁通阀105、节流阀106和止回阀107。在管路101的从止回阀107下游侧离开的部分上耦合具有悬置膜片108的节流装置108'，用于对流动进行脉冲调节。在通过这三个阀105,106,107之后，介质102从具有悬置膜片108的节流装置108'旁边流过并流入用作参考测量段的管路区段101-1，在管路区段101-1中相继布置用于感测流入介质102的温度的温度测量点110、粘度传感器111、整流器112、压力测量点113、第一流量测量点115、第二流量测量点116和出口压力测量点117。压力传感器113布置在流入段114中，该流入段在整流器112和第一流量测量点115之间延伸并具有至少为200mm的长度d1。第二压力传感器117布置在流出段117'中，该流出段在下游在通流上连接至第二流量测量点116上。整流器112被设置用于很大程度上地避免湍流。在参考测量段101-1中，在起参考测量计115作用的流量计115的前面确定流体介质102的粘度并且借助温度测量点110和压力传感器113测量流体介质102的温度和入口压力。第二流量计116被设置用于使在参考测量段101-1中获得的流量测量值线性化。
在经过参考测量段101-1后，介质102流经热交换器118，该热交换器与调温器118'相互配合用于将流体介质102加热至预定的温度。然后，介质102通过空转阀119进入用作检验测量段的管路区段101-2。检验测量段101-2基本上类似于参考测量段101-1地构造。在检验测量段101-2中，沿流动方向相继布置用于感测流入的介质102的入口温度的温度测量点120、粘度传感器121、整流器122、压力测量点123、待校准流量计或者说检验对象125以及出口压力测量点127。在此，压力测量点123布置在流入段124中，该流入段在整流器122和待校准流量计125之间延伸。出口压力测量点127布置在流出段127'中，该流出段在下游连接到待校准流量计125上。整流器122用于很大程度上避免检验测量段101-2中的湍流。然后，介质102到达布置在流出段127'后的切换阀129，该切换阀构造成二位四通多路阀并且在第一阀切换位置或者说静止位置将流出段127'与用于设定恒定压力的节流阀131在通流上连接，而在第二阀切换位置将流出段127'与用于设定变化压力的比例节流阀130在通流上连接。在此，这两个节流阀130,131的出口在通流上相互连接并共同通过管路101被引至切换阀132。因为切换阀129处于其静止位置，从检验测量段101-2出来的介质102流经节流阀131，该节流阀使该位置上的压力保持恒定并到达切换阀132。切换阀132在其第一阀切换位置中允许根据旁通阀129的切换位置而定地经过两个彼此并联布置的节流阀130,131中的一个从检验测量段101-2出来的介质102通过到达热交换器134，该热交换器通过管路109-2在入流侧与阀132通流连接并且在下游侧与阀135通流连接。阀135在其第一切换位置允许由热交换器134冷却下来的介质102通过并经管路109-3回到储存箱103。切换阀135在其第二切换位置中连接管路109-2的从热交换器134下游引出的部分与管路109-4，管路109-4引至具有物位计141和两个称重单元142的称重容器140中，使得流入称重容器140的介质102可借助物位计141和两个称重单元142测量。布置在称重容器140出口和储存箱103之间的切换阀143在阻断位置中阻断称重容器140的出口，或者在通流位置中向储存箱103的入口释放称重容器140出口。在切换阀132的第二切换位置中，管路109-2被朝称重容器140阻断，而引至回路容器152入口的管路109-1被释放，使得通过节流阀130或131中的一个从检验测量段101-2出来并接着通过切换阀132排出的介质102通过管路109-1到达回路容器142中。在下游侧连接至回路容器152出口上的切换阀151在其第一切换位置中将回路容器152的出口与引到储存箱103中的管路139-2连接，使得聚集在回路容器152中的介质102可流入储存箱103中。在切换阀151的第二切换位置中，管路139-2被阻断，而回路容器152的出口与引向切换阀155的管路139-1连接。在切换阀155的第一切换位置中，泵104通过管路101与储存箱103连接，使得泵104能够从储存箱103中抽吸出介质102；相反，在切换阀155的第二切换位置中，管路区段139-1与管路101的引至泵104的部分连接，并且由此，泵104能够替代抽吸从储存箱103输送出的介质102而抽吸来自回路容器152的介质，并且继续泵至参考测量段101-1和检验测量段101-2；出于安全原因，尤其当装置100在较高温度、例如在约120℃及以上运行且为此要求回路容器152作为用于介质102的封闭箱时，选择装置100的这种切换配属。
回路容器152具有第二入口，第二入口设置有物位计153；通过第二入口，回路容器152也可无需中间连接参考测量段101-1和检验测量段101-2地以来自储存箱103的介质102进行充注或再充注。为此，在管路101中布置在泵104后面的切换阀105被切换至其第二阀切换位置，该切换阀在其第一阀切换位置向参考测量段101-1方向释放通至节流阀106的管路101，在该第二阀切换位置中，管路101朝节流阀106阻断并由此朝参考测量段101-1和检验测量段101-2阻断，其中，同时打开管路区段109-7，该管路区段通过过滤单元105'引至切换阀154。切换阀154在其第一阀切换位置中连接管路区段109-7与管路区段109-8，管路区段109-8直接引到储存箱103中，使得由泵104从储存箱103抽吸出的介质102能够在过滤后流回储存箱103，而在第二阀切换位置中切换阀154连接管路区段109-7与管路区段109-6，管路区段109-6引至回路容器152的第二入口，因此，由泵104从储存箱103抽吸出的介质102能够在过滤后到达回路容器152中。在此，回路容器152的充注和再充注借助物位探测器153来控制。
为了换入或换出待校准的流量计125，将布置在参考测量段101-1和检验测量段101-2之间的切换阀119从其第一阀切换位置、即出口位置切换至其第二阀切换位置，在第一阀切换位置中参考测量段101-1与检验测量段101-2在通流上耦合，在第二阀切换位置中检验测量段101-2与参考测量段101-1在通流上分离，使得在将检验对象125更换成另一检验对象126的过程中检验测量段101-2不空转并且能够避免空气侵入检验测量段101-2中。为此，切换阀119在其第二阀切换位置中一方面阻断管路101的引至检验测量段101-2的部分，另一方面连接布置在参考测量段101-1后面的热交换器118的下游端部与引至切换阀150的管路区段109-5，切换阀150在与切换阀119的相互配合下被转换至其第二阀切换位置，并且在此将管路区段109-5换接至回路容器152的入口，使得在换入或换出过程中从参考测量段101-1流出的介质可流入回路容器152。
图1所示的校准装置100的切换阀105,119,129,132,135,143,151,154和155构造成二位四通换向阀并与图1中未示出的控制设备电地作用连接，该控制设备基于由测量点110,111,113,117,119',120,121,123,127,141,142,153传送至控制设备的测量信号控制切换阀以及这些切换阀的相互作用，并且还控制节流阀。此外，控制设备接收和处理由流量计115,116,125感测和传送的流量值。
在方法技术方面，为了在检验测量段101-2中校准流量计或检验对象125，借助泵104从储存箱103取走流体介质102并且压力稳定地供应给参考测量段101-1，其中，附加地充注回路容器152。接下来，关闭切换阀132。在参考测量段101-1中，在起参考作用的流量计115前面借助测量点110测量温度T1和借助压力测量点113测量压力p1以及借助粘度计111确定介质102在所测得的温度T1时的粘度。在借助热交换器118和调温器118'加热流体介质102后，在检验测量段101-2中借助测量点120测量温度T2，借助粘度计121确定介质102在所测得的温度T2时的粘度，并且借助比例节流阀130这样调节待校准流量计或检验对象125上的压力，使得在流量计125前面借助压力测量点123感测的压力p3与借助压力测量点127感测的压力p4一致，直到在参考测量段和检验测量段101-2之间出现稳定的压力情况。当借助布置在参考测量段和检验测量段之间的压力测量点119'感测的压力p6与借助在参考测量段101-1中布置在作为标准工作的流量计115前面的压力测量点113感测的压力p1一致，则存在这些稳定的压力情况。也就是说，如果有p3≌p4且p6≌p1，则存在稳定的压力情况并且能开始用于校准流量计125的数据感测。
为了之后进行可选地设置的称重过程，根据预定的测量周期打开切换阀132并且这样切换被设置用于激活称重过程的切换阀135，使得从检验测量段101-2出来并接着借助热交换器134冷却回的介质102在时间上受控制地进入称重容器140中。然后，设置用于激活称重过程的切换阀135关闭，在必要情况下借助切换阀154再充注回路容器152。在预定的弛豫时间之后，称重容器140的充注量借助称重单元142和物位计141来测量并存储在校准表中。
下面的表1示例性地示出了用于校准检验对象125的、用于被确定为额定值的、在温度T≈90℃时为160.0升/小时的标准流量值的测量序列。其中，在表1的前三列中列出了由流量计115感测的流量值QMaster和在时间上与之对应的、在温度测量点110上的单位为℃的温度测量值TMaster和用于参考测量段101-1的压力测量点113上的单位为巴的压力测量值p1，而在其它列中则对比列出被分配给相应的流量值QMaster的、在检验测量段101-2中在待校准检验对象125上测得的流量值Q(1),Q(2),Q(3)或Q(1kor),Q(2kor),Q(3kor)。由流量计或检验对象125感测的测量值Q(1),Q(2),Q(3)在时间测量窗口内快速地测量，以考虑该预先设定的测量窗口内的变动或波动。此外，为了消除由检验对象125感测的测量值中的、位于预给定的关于标准值160.0l/h而言的允差范围±1.5％之外的系统测量误差，例如测量技术工具，为每个测量值Q(1),Q(2),Q(3)求得对应的修正测量值Q(1kor),Q(2kor),Q(3kor)，其方式是，不考虑处于允差范围之外的值。由QMaster,TMaster,p和Q(1kor),Q(2kor),Q(3kor)的相应测量值得出相应的平均值，其中，从Q(1kor),Q(2kor),Q(3kor)的平均值得出唯一的平均值Q，该平均值Q作为待校准检验对象125与标准值偏差的量度并且对于表1中示例性地列出的测量序列来说Q＝158.52l/h。为了确定精确的偏差，为参考测量段101-1求得第一修正值或修正系数k1，第一修正值或修正系数k1从QMaster的平均值即160.46l/h相对于标准流量值160.0l/h的偏差得出k1＝-0.46。在此基础上，确定另一修正值或修正系数k2,T，修正值或修正系数k2,T可基于以下公式(1)计算：
k2,T＝QMaster-QKal-|k1,T| 公式(1)
其中，QMaster表示由流量计115感测的流量测量值的平均值，QKal表示检验对象125上的平均通流体积和|k1,T|表示第一修正值的大小。QKal相应于表1中由Q(1kor),Q(2kor),Q(3kor)得出的平均值。因此，公式(1)为表1中示例性地示出的测量序列提供修正值k2,T，其为1.48l/h。修正值k2,T和修正值k1,T都可以只适用于给出的测量温度T，使得为了制作在宽的温度变化上延伸的校准曲线，需要在期望的温度范围中在不同的温度进行多次测量序列，其中，在相应温度下求得的修正值或修正系数作为校准曲线的支撑点。公式(1)的替换表达可通过公式(2)表示：
k2,T＝QSoll-Q 公式(2)
其中，QSoll表示待测量的通流体积，而Q则表示由流量计115感测的流量测量值的平均值。
通过为参考测量段101-1引入修正值k1，能够在校准时在一个测量序列内使用不同的参考流量计，其方式是，为了反算出共同的数据基础而考虑对应给各个流量计的修正值k1。
表1
表2示例性地示出了修正值k2,T在宽温度范围70℃≤T≤100℃和流量范围70l/h≤Q≤200l/h的条件下对流经检验测量段101-2的介质的温度及其流量的依赖性。基本上，表2由多个根据表1中的示意图制成的、分别针对不同介质温度和不同流量的测量值的合成得出。因此，表2构成校准曲线或校准函数的拐角点。可通过内插法确定中间值。
表2
为了求得修正值或修正系数k3，表3类似于表1地示例性示出了用于校准检验对象125的标准流量值的测量序列，该标准流量值被确定为额定值，在温度T≈90℃和系统压力为3巴时为160.0升/小时。在此，与结合公式(2)或(3)的表1不同，修正系数k3用于更精确地确定通流体积并为此考虑借助称重容器140在取走时间为15秒的情况下对在校准过程期间通过参考测量段和检验测量段的流量进行的附加测量。在表1的前三列中列出了由流量计115感测的流量值QMaster和同时与之对应的在温度测量点110上的单位为℃的温度测量值TMaster以及在用于参考测量段101-1的压力测量点113上的单位为巴的压力测量值p1，而在相邻列中一方面对应列出配属给对应的流量值QMaster的、在检验测量段101-2中在待校准检验对象125上测得的流量值Q(1),Q(2),Q(3)连同配属的修正值Q(1kor),Q(2kor),Q(3kor)一起，另一方面在最后一列中录入在称重容器140中测得的通流体积。由流量计或检验对象125感测的测量值Q(1),Q(2),Q(3)在预定的时间测量窗口内快速地被相继2感测，以考虑该预先设定的测量窗口内的统计学变动或波动。此外，为了消除由检验对象125感测的测量值中的、位于相对于标准值160.0l/h的预给定允差范围±2％之外的系统测量误差，例如测量技术工具，通过不考虑允差范围外的值，为每个测量值Q(1),Q(2),Q(3)求得附属的修正测量值Q(1kor),Q(2kor),Q(3kor)。由QMaster,TMaster,p和Q(1kor),Q(2kor),Q(3kor)的对应测量值得出对应的平均值，其中，从Q(1kor),Q(2kor),Q(3kor)的平均值得出唯一的平均值Q，该平均值Q为待校准检验对象125与标准值的偏差的量度，并且对于表1中示例性地列出的测量序列来说Q＝161.84l/h。为了确定精确的偏差，附加地借助修正值或修正系数k3考虑通过称重获得的测量值。在此，第三修正值k3的计算根据以下公式进行：
k3,160＝QSoll-QMaster-QWaage+QKal 公式(3)
其中，QSoll表示待测量的通流体积，QMaster表示在参考测量段上测得的通流体积的相应平均值，QWaage表示在参考称140上测得的通流体积的相应平均值，QKal表示检验对象125上的平均通流体积和k3,160表示在预定通流体积通流情况下的第三修正值。由此，借助表3中示例性地列出的测量序列，对于第三修正值得出k3,160＝160-161.02-158.97+161.84＝1.85l/h，也就是说，当预定的流量为160l/h并且介质温度T≌90℃时，对于待校准的流量计得出的平均修正量为1.85l/h。
为了获得修正值或修正系数k3，在校准框架内进行可选地设置的称重过程，即，当装置100中存在稳定的压力情况和温度情况时，当对相应测量点的检验得出p3≌p4和p6≌p1时，产生所述稳定的压力情况和温度情况，接下来切换阀132打开并且设置用于激活称重过程的切换阀135这样切换，使得从检验测量段101-2出来并接着借助热交换器134冷却回的介质102在时间上受控制地到达称重容器140中。然后，设置用于激活称重过程的切换阀135关闭，在必要情况下借助切换阀154再充注回路容器152。在预定的弛豫时间后，称重容器140的充注量借助称重单元142和物位计141进行测量并存储在校准表中。
表3
图2示出了根据本发明的根据第二实施方式的校准装置100，其与图1所示的第一实施方式的区别基本在于，参考测量段具有线性活塞驱动设备164，线性活塞驱动设备164有利地使得能够以相较于第一实施方式(图1)更高的精度实现实际上无脉动的测量。在此，轴向可移动地被接收在工作缸166中的线性活塞165分别根据阀161,162和163的切换位置在向前和向后方向上交替地将流入工作缸的介质继续输送至检验测量段101-2作为限定的均匀体积流，其中，线性活塞165的速度通过按照箭头168运动的旋值发送器167测量。为此，泵104将流体介质102从储存箱103泵入管路101。经过旁通阀105、节流阀106和止回阀107，介质102从设置有膜108的节流阀108'旁边流过到达热阀160。构造成二位四通换向阀的热阀160在其第一位置释放管路101的直接引至切换阀161的管路区段，而在其第二位置阻断管路101的该直接管路区段并取而代之地释放与之并联地走向的旁管路118”'，旁管路118”'通过具有附属调温器118'的热交换器118”和止回阀137引至切换阀161。在切换阀161的第一切换位置中，可随着线性活塞165的向前运行通过线性驱动设备164建立管路101的贯通，其中，从热阀160出来的介质可通过线性驱动设备164的前侧端部流入并且线性活塞165在工作缸166中向前运行；通过这种方式，介质可通过线性驱动设备164的后侧端部向检验测量段101-2流出。当线性活塞165在向前运行方向上执行其工作行程并到达行程端部的最终位置、即线性设备164的后侧端部时，切换阀161切换至其第二切换位置；在第二切换位置中，切换阀161相对于其第一切换位置换向，由此，可随着线性活塞165的向后运行通过线性驱动设备164建立管路101的贯通，使得从热阀出来的介质可通过线性驱动设备164的后侧端部流入并且线性活塞165在工作缸166中向回运行，其中，介质可通过线性驱动设备164的前侧端部流至检验测量段101-2。然后，切换阀161又切换至其第一切换位置以用于下一工作周期。在切换阀161和线性驱动设备164之间布置两个切换阀162,163，切换阀162,163基本用于：当线性活塞165到达其在工作缸166内的两个轴向最终位置中的一个时(在这两个最终位置上分别进行方向反转，该方向反转与切换阀161的切换相互配合进行)，使用介质102冲洗或充注线性驱动设备164的前腔或后腔。在此，切换阀162在其第一切换位置释放在切换阀161和线性驱动设备164前侧端部之间延伸的通道，而在其第二切换位置则阻断该通道。切换阀163既在其第一切换位置也在其第二切换位置释放在切换阀161和线性驱动设备164后侧端部之间延伸的通道。切换阀161,162,163构造成二位四通换向阀。
现在为了在介质的“冷”状态下进行校准，即不加热从储存箱103中泵出的介质，热阀160保持在其第一阀切换位置，在第一阀切换位置中，管路101的直接引至切换阀161的管路区段被释放。为了运行作为参考测量段的线性驱动设备164，设置切换阀161,162和163，切换阀161,162和163构造成二位四通换向阀。切换阀用于分别根据线性活塞165的运动方向切换介质至线性驱动设备164的流入和从线性驱动设备164的流出。为了校准流量计或检验对象125，线性活塞165被加速至预定的速度。在达到预定的速度后，测量过程开始，并且在线性活塞在其相应的最终位置处制动前结束。在借助两个用于充注工作缸的切换阀162,163进行相对短的冲洗时间后，通过进行重启，其方式为，通过信号反转来操控切换阀161并且此时改变线性活塞165在线性驱动设备164中的推进方向。
为了借助校准装置100根据图2在介质的“热”状态下进行校准，即通过将介质加热至预定的温度，将热阀160切换至其第二阀切换位置，在第二阀切换位置中，直接从热阀160引至切换阀161的管路区段101被阻断并且与之并联地走向的旁管路118”'被释放，旁管路118”'通过具有附属调温器118'的热交换器118”和止回阀137从热阀160引至切换阀161。如果达到介质102的预定的测量温度，则通过将热阀160切换至其第二切换位置并且介质102继续流向切换阀161来开始校准过程。在切换阀161的第一切换位置中，介质102通过被切换至其第一切换位置中的切换阀162进入线性活塞驱动设备164。在那里，线性活塞165在向前运行方向上被加速至预定的速度。在此，介质102在向前运行方向上由工作缸压缩，在线性驱动设备164的后侧端部上排出，而后通过切换阀163到达切换阀161。介质102从那里经过被接通的空转阀119进入具有待校准流量计或检验对象125的检验测量段104'。为了线性活塞165接下来的向后运行，在冲洗线性驱动设备164后，切换阀161通过切换被换向至其第二切换位置。线性活塞在向后运行方向上被加速至预定的速度，其中，介质经过线性驱动设备的前侧端部流出并经过切换阀162、而后经过换向后的切换阀161和最后经过空转阀119进入检验测量段101-2。检验测量段101-2基本上与图1的第一实施方式一致地构造，其中，相同的附图标记表示跟图1相同或相似的元件。对于根据图2的第二实施方式的其它构造也是如此。如在图1的第一实施方式中那样，在流动方向上布置在检验测量段101-2后的切换阀129被设置用于要么通过节流阀130要么通过节流阀131切换流动路径。介质102从那里到达切换阀132，在切换阀132的第一切换位置中，当要附加地确定被引导通过检验测量段101-2的介质102的质量时，介质102可被导至称重容器140。在该情况下，介质102在通过被切换至其第一切换位置的切换阀132后在热交换器134中被冷却回并从那里出发到达切换阀135，切换阀135在第一切换位置中将介质102引至称重容器140，而在其第二切换位置中介质102又回到储存箱103中。
图3示出了图2线性活塞驱动设备164的强示意性细节视图。线性活塞165具有活塞杆165”和径向凸起地构造在其上的加厚部165'，加厚部165'的径向外直径dk大约相当于工作缸166的径向内直径并大于活塞杆154”的径向直径ds。在工作缸的圆柱形内壁和活塞杆之间基本上环形的空腔用作通过图3中未示出的第一开口流入工作缸的介质的接收体积，该介质借助构造在活塞杆上的径向加厚部165'在线性活塞165的工作节拍期间通过图3中未示出的第二开口从工作缸压出。工作缸166的总行程被分成具有恒定的轴向长度h的同样长的截段169-0至169-7，其中，在两个彼此直接相邻的截段之间的每个过渡部上各布置一个位置传感器，位置传感器在线性活塞165的加厚部165'到达相应传感器的位置时向控制设备发出信号。当线性活塞165向前运行时，线性活塞165在第一截段中被加速至预定的速度并在最后截段中又制动，而在位于其间的截段中，线性活塞165以恒定的速度运动，在此，每当线性活塞165的加厚部到达或经过这些截段中的一个时，定位在那里的传感器发送相关信号至控制设备，控制设备作出反应执行测量过程，其中，测量线性驱动设备相应截段中的通流QMaster以及时间上与之对应的、检验对象125上的流量。为此，根据工作缸166的有效内部容积和时间段△t确定线性驱动设备中的流量，时间段△t是线性活塞165在恒定速度下经过相应截段的长度所需的时间。当线性活塞165向后运行时，以相反的顺序经过截段169-0至169-7，其中，以其加厚部165'位于最后截段中的线性活塞165在倒数第二截段中被加速并在第一截段中制动，而在位于其间的截段中，线性活塞165以恒定速度运动，在此，借助定位在截段的过渡部上的传感器进行相应的测量过程。工作缸和线性活塞驱动设备的线性活塞的结构设计根据待测量的通流体积的数量级进行。
表4示例性地示出了借助根据图2的装置用于校准检验对象125的测量序列。其中，表4中列出的测量数据对于每个工作周期，即对于线性活塞165的每次向前或向后运行，分别被分成五个测量数据组，其中，每个数据组包括作为参考测量段的线性驱动设备164中的流量QMaster、温度TMaster和压力p的测量值和与之对应的对于线性活塞总行程内各截段的检验测量段中检验对象上的流量测量值QPrüfling及其修正值Q(1kor)，线性活塞在相应截段中以恒定速度运动。为相应工作周期依次列出的五个数据组为五个直接相继的截段求得。在最后一列中，为四个相继的工作周期的每一个给出通过借助称重容器140的称重过程求得的通流体积QWaage。为此，控制设备对由线性驱动设备164中的位置传感器给出的信号作出反应，控制两个切换阀132,135，以在每个期间线性活塞以恒定的速度运动通过相应的截段的时间段内释放通向称重容器140的流动路径。在表4中最后一行给出的值是从各工作周期的概览分别计算出的QMaster,TMaster,p,QPrüfling,Q(lkor)和QWaage的平均值。
根据表4中给出的QMaster,TMaster,p,QPrüfling,Q(lkor)和QWaage的测量值能够根据公式(3)确定用于额定通流的修正值或修正系数k3,160。据此，当额定值为160.0l/h，介质温度为90.19℃时，根据k3,160＝QSoll-QMaster–QWaage+QKal＝160.0-160.63-159.46+161.77＝1.69l/h得出平均修正量。
表4
为了在校准时还考虑测量不可靠性，除了考察考虑了偶然的、也就是说统计学的测量偏差分量的修正值或修正系数k3之外，还应根据以下基于数学统计或概率理论的公式来考察用于估计系统性测量偏差分量的其它变量：
其中，±u表示测量不可靠性，而变量cR,cL,cS,c1和cV则表示系统性测量偏差分量。
例如，cR表示一变量，该变量考虑在比较在参考流量计和待校准检验对象上的测量时可能作为可比点差异出现的范围宽度、反应时间或测量允差。cL表示一变量，该变量用于使参考测量段线性化并且考虑例如由于流体流的固有振动、阀的切换脉冲、调节过程导致的压力波动而产生的测量技术上的离散。cS表示一变量，该变量考虑参考测量段内部例如由于流动棱边磨损、泄漏点或沉积物的出现或电子磨损而影响长期稳定性的老化过程。c1表示考虑在内插或者说计算中间值时出现的不可靠性。最后，cV表示考虑粘度差异的变量，该粘度差异尤其在通过循环式重来进行热校准时在从储存箱再充注介质时会由于不同的介质温度而出现。经验性研究显示，对于cR应估计约0.22l/h的测量不可靠性，对于cL应估计0.20至0.3范围内的测量不可靠性，对于cS应估计0.12至0.15范围内的测量不可靠性，对于c1应估计0.10至0.15范围内的测量不可靠性并且对于cV应估计约0.05的测量不可靠性。
在忽略系统性变量c1和cV的情况下，公式(4a)也可与修正值或修正参数k3,T明确相关地根据以下公式表示：
例如，基于表3中列出的测量数据基础，对于总的测量不可靠性来说根据公式(4b)得出：
单位为升/小时。因此，根据该数据基础，160l/h的通流值具有圆整后的最小允差±1，使得对于流量适用160±1l/h。
图4在示意性视图中示出了根据本发明的校准装置100'，校准装置100'由根据图1的第一实施方式的校准装置100的一部分构成，并且不同于图1中被设置用于静态应用的校准装置100地被设置用于移动应用。其中，相同的附图标记表示跟图1相同或相似的元件。为了能够移动地、即在任意应用地点，例如在客户处，进行校准，借助图4上部区域的局部示出的、根据第一实施方式的装置100的一部分是可拆卸的，即构造成组件单元192。该组件单元基本上是图1中的装置100的检验测量段101-2。现为了将组件单元192构造成可用于移动的现场应用，首先使静态的装置100经受用于被接收在组件单元192中的流量计或检验对象125的此前描述的校准流程。在此，一方面根据表格191为两个标准流量计115,116感测出上述变量cR,cL,cS,c1和cV，另一方面为组件单元192制作类似于上述表3的特征表193。两个数据组191,193被汇总入表征组件单元192的参考表194中，参考表194作为数据库存储在站计算机195中。然后，由静态装置100构建出组件单元192并将其运输至相应的应用地点，组件单元在该应用地点作为参考测量段用于待校准的检验对象125'。为此，将待校准检验对象125'附加在组件单元192上，其方式为，检验对象125'在入口侧与组件单元192的流出段124的排流侧端部通流连接并且在出口侧与具有压力测量点183的出口段127'通流连接，在出口段127'上法兰式地连接上比例阀，优选组件单元192的比例节流阀131。为了连接上介质供应部，设置在入流侧布置在组件单元192的粘度传感器121前面的连接管路178和在排流侧布置在比例阀131后面的连接管路178'。因此，移动地构造的校准装置100'基本由组件单元192、法兰式地连接在其上的流量计或检验对象125'、具有布置在其后的比例节流阀131的流出段127'以及两个连接管路178,178'组成。为校准装置100'配属移动的站计算机单元198，站计算机单元198用于控制被接收在校准装置100'中的元件并且基于由站计算机195此前传送给移动的站计算机单元198的参考表194进行测量数据获知及其分析处理。为了接收校准运行，校准装置100'被输送以介质，其中，检验对象125'由流经的介质加热至预定温度，该温度被移动的站计算机单元198监视。所需的运行压力例如可借助比例节流阀131手动地调节。如果到达预定的温度，则检验对象125'上相应的流量测量数据自动并持续地借助站计算机单元198获知并在经处理后存放在校准表199中，其中，用于待校准流量计或检验对象125'的相应修正系数和测量不可靠性根据公式(4a)或(4b)计算得出。最终可由此生成用于检验对象125'的校准记录。
图5示出了具有作为根据本发明的控制方法的一部分的主程序的根本方法步骤的流程图200，根据本发明的方法用于控制根据本发明的校准装置100和用于测量数据获知并在未示出的控制设备中被执行。在第一初始化步骤201中校准装置100接通，在接下来的步骤202中参考测量段101-1被充注以介质并排气。然后，在步骤203中激活参考测量段中的参考功能，例如激活被接收在其中的传感器，而后在接下来的方框204中持续地在截段204-1中感测温度、在截段204-2中感测压力和在截段204-3中感测介质粘度，其中，在预定的、即允许的界限内对这些参数在稳定性方面进行检验，接下来在显示步骤205中，当这些参数的检验结果为正时准备显示。在接下来的方框206中，输出具有多个选择窗口206-1至206-8的选择菜单，在这些选择窗口中，要么根据206-1选择参考，要么其它器具的数据是可编辑的或者进程数据是可分析处理的。在接下来的方框207中，选择适用于待检验或待校准的流量计的参考；根据选择窗口207-1,207-5,207-9,207-10,207-11首先对基于不同物理测量原理的流量计进行选择，例如齿轮流量计或涡轮流量计等；然后根据选择窗口207-2,207-3,207-4,207-6,207-7,207-8选择对根据特定物理测量原理工作的流量计所属的不同类型进行选择。在此，所存储的数据组由多个通流参考提供。然后，在方框208'中，通过用于为在方框207中设定的参考来选择运行方式的窗口208，根据选择窗口208-1,208-2,208-3,208-4,208-5对不同的校准方式进行选择，下面详细阐述这些选择窗口。
图6示出了流程图300，该流程图描述当在方框208'中根据图5所示的主程序的选择窗口208-1设定了标准运行方式时子程序中的方法进程。在该标准运行方式中将同一类型的流量计相互比较，其方式是，在参考测量段中比较所选择的主流量计和待校准检验对象。在步骤310中确定用于校准的通流测量的测量值的数量。然后，在方框320中以相同的参数使参考测量段以及检验测量段稳定化，其中，设置物理测量量如流过的介质的压力、粘度、温度以及体积作为参数。在此，在方框320中，一方面在步骤311中针对参考测量段感测这些参数，而另一方面在步骤312中针对检验测量段感测相同的参数。步骤311之后是询问步骤313，在该步骤中询问在参考测量段内感测的参数即介质压力、粘度、温度和体积是否恒定。如果询问313的结果为负，则在步骤315中充注参考测量段，之后跳回至步骤311，而如果询问313的结果为正，则随着过渡到方框350而进行报告准备317。在步骤312之后衔接用于充注检验测量段的中间步骤312'，然后衔接询问步骤316，在询问步骤316中询问检验段内感测的参数即介质压力、粘度、温度和体积是否恒定。如果询问316的结果为负，则在步骤315中充注参考测量段，之后跳回至步骤312，而如果询问316的结果为正，则随着过渡到方框350而进行报告准备318。
如果从方框310中的两个询问步骤313和316都分别根据报告准备317和318出现正的结果，则在方框350内在步骤319中开始校准，因为已经达到了稳定的检验状态。在开始校准319后，对于待测量的通流，既在步骤323中针对参考测量段确定参考测量数据的数量，也在步骤324中针对检验测量段确定检验测量数据的数量，例如每个测量周期各50次测量，其中，在步骤323'中为两个测量段限定测量周期的数量。步骤323之后衔接步骤325，在步骤325中针对参考测量段感测测量数据。与之并联地，在用于确定检验测量段中的测量数据的数量的步骤324之后衔接中间步骤324'，在中间步骤324'中询问是否应该为在测量周期期间流过的流量进行称重流程并将其结果与参考测量数据和检验测量数据进行比较；如果询问324'得到正的回答，则在步骤324”周期性地对介质的流量称重，否则跳至步骤326，在步骤326中针对检验测量段感测对应的测量数据。如果并联进行的用于感测各自测量数据的步骤325和326结束，则在步骤325之后衔接用于分析处理在参考测量段中测得的测量数据的步骤327，而与之类似地，在步骤326之后衔接用于分析处理在检验测量段中测得的测量数据的步骤328。在共同的计算步骤329中，汇总来自步骤327以及步骤328的数据并计算对应的差，这些差而后在接下来的步骤330中在预定的允差方面进行检验。
此外，在步骤327之后衔接步骤331，在步骤331中对在参考测量段上获得的测量数据计算测量不可靠性，而在衔接于步骤328之后的步骤332中对在检验测量段上获得的测量数据计算相应的测量不可靠性，其中，该计算基于公式(4a)或(4b)进行。如果在步骤331和332中以及共同的检验步骤330中的对应计算得出，遵守了总允差且未超出测量不可靠性的预定尺度，例如1/5，则校准结束。来自步骤331和332相应的结果一方面在显示方框333中表格式显示，另一方面作为额定值/实际值对比在显示方框334中图形式显示。在接下来的步骤335中，来自步骤333,334的数据能够作为记录输出。此外，在衔接于计算步骤332之后的步骤332'中求得检验测量段的测量数据中的修正值，而后在用于数据传送的步骤336中提供给其他子程序方框。
图7示出了流程图400，描述当在图5的方框208'中根据选择窗口208-2设定了应用运行方式时的方法进程。在应用运行方式中，在考虑求得的修正系数并且在已经进行基本校准的前提下，校准待校准的流量计。在步骤409中确定要感测的测量数据的数量。然后在步骤410中确定测量区域，对应该测量区域要实施待感测的测量数据的线性化。接下来在步骤411中制作应用表，在该应用表中存储待求得的修正值。然后在方框420中，以相同的参数对参考测量段和检验测量段进行稳定化，其中，设置物理测量量如介质压力、粘度、温度和通流体积作为参数。在方框420内，在步骤421中使参考测量段做好测量准备，以及在步骤422中使检验测量段做好测量准备。在衔接于步骤421之后的步骤423中激活参考测量段，即，控制设备持续地获知由相应传感器传送的测量数据，之后在询问步骤424中询问，在参考测量段内所感测的参数或者说测量数据即介质的压力、粘度、温度和通流体积是否恒定。如果结果为正，则在步骤425中进行报告准备，因为参考测量段在预定的允差界限内处于稳定的运行状态。接下来的步骤426构造成等待环节，直到在方框420的并列分支中同样针对检验测量段进行报告准备。在并列分支中，在步骤422之后衔接用于充注检验测量段的中间步骤427，然后衔接用于在检验测量段内将介质加热或调节至预定的检验温度的步骤428。然后，在步骤429中这样调节检验压力，使得检验对象上的流量到达稳定水平，接下来在步骤430中使检验对象变热至预定温度。在检验对象变热后，在比较步骤431中检验，所测得的介质粘度是否符合预定值。如果该比较431的结果为负，则在接下来的比较步骤432中检验，所测得的粘度是否高于预定值；如果步骤432中的结果为负，则在步骤433中通过跳至用于介质温度调节的步骤428而升高温度。如果步骤432中的结果为正，则所测得的介质粘度相对于预定值过低并且在步骤437中通过跳至用于介质温度调节的步骤428而降低介质温度。但是，如果询问431得出，粘度位于预给定的范围内，则在接下来的步骤434中询问，在检验测量段内所感测的参数即介质的压力、粘度、温度和通流体积是否稳定或恒定。如果结果为负，则在步骤435中修正参数允差，然后在数据传送步骤436中提供这些参数，用于接下来传送给应用表410。如果询问434的结果为正，则进行报告准备437，以此结束方框420。然后过渡至校准方框450，在校准方框450中，随着校准开始440'，类似于图6的流程图300地进行步骤323至336，其中，跟图6相同的附图标记表示相同或相似的方法步骤。在此，在两个测量路段中同时但彼此分开地感测和分析处理测量数据。如果为高温下的校准选择可选的称重流程，则流经两个测量段的介质的流量在每个预定的测量周期后自动被称重并与两个测量段中所感测的流量的大致同时求得的结果进行比较。将参考测量段的测量不可靠性与检验测量段的测量不可靠性进行比较，其中，实际上同时确定，不可靠性比例是否超过允许极限，即测量允差的1/5。根据步骤333校准结果表格式地显示并且根据步骤334作为比较图形示出，在步骤335中可作为记录输出。在衔接于计算步骤332之后的步骤332'中求得检验测量段测量数据中的修正值，而后在用于数据传送的步骤336中提供给其他子程序方框。
图8示出了流程图500，该流程图描述当在图5的主程序方框208'中根据选择窗口208-3设定了修正运行方式时的方法进程，该修正运行方式例如用于再校准流量计或者用于校准处于至此求得的数据之外的测量范围。在步骤511中制作参数表511，其中，用于参数表511的数据组可例如从制造商特定的用于检验对象的数据表511'获得或者从数据库511'获得，以在新的测量范围内校准检验对象或对当前数据组进行修正。然后，一方面在步骤521中使参考测量段、另一方面并联地在步骤522中使带有待校准的检验对象的检验测量段准备好测量。参考测量段以这些来自参数表511中的参数在步骤523中被激活，即，控制设备持续地接收由参考测量段的传感器感测的测量值；然后根据接下来的步骤524询问，参考测量段内所感测的参数即介质的压力、粘度、温度和通流体积是否恒定。如果结果为正，则在步骤525中进行报告准备，该报告准备显示，参考测量段在预定的允差极限内处于稳定的运行状态内。然后进行等待环节526，等待环节526一直持续到针对检验测量段也存在报告准备。在此期间，检验测量段按照参数表511的参数组调节，其中，在步骤522后根据接下来的步骤527充注检验测量段并且在步骤528中加热介质。然后，在接下来的步骤529中检验，是否达到了根据参数组预定的温度。如果步骤529中的结果为负，则在步骤522'中通过接着跳至步骤528而调节出允差范围。如果步骤529中的询问结果为正，则在进一步的询问530中检验，是否达到了根据参数组预定的粘度。如果步骤530中的询问得出负的结果，则在接下来的询问531中检验，所测得的粘度是否高于预定值。如果询问531的结果为负，则在进一步的询问532中检验，所测得的粘度与预定值相比是否太低。如果询问531和/或532的结果为正，则在步骤533中求得是存在错误的温度还是错误的介质；在接下来的调节步骤534中根据粘度标准调节温度。在调节534后，在步骤522'中调节出允差范围并且接下来跳至步骤528。相反，如果查询530得出正的结果，则在步骤536中将感测的温度和粘度存储在参数表511"中。然后在步骤537中调节检验压力，在接下来的步骤538中测量流量并在接下来的询问步骤539中检验，该流量是否位于根据数据库511'或511"的预定允差范围内。如果步骤539的结果为负，则一直逐步地降低或增加系统压力，直到达到允差界限，其中，相应的极限值被存放在表格541'或541"中。如果步骤539的结果为正，则将所调节的检验压力或系统压力与所设定的参数组的配属值一起存放在形成待校准检验对象的核心数据的、用于使用在参数表541"中的测量表540'中。然后，在步骤542中针对为检验测量段进行报告准备。接下来在方框550中开始550'真正的校准流程，该真正的校准流程基本上与图7的方框450一致地以步骤323至336进行，其中，相同的附图标记表示相同或相似的方法步骤。
图9示出了流程图600，该流程图描述当在图5的方框208'中根据选择窗口208-4设定了用于确定流量质量的运行方式时的方法进程。实际上同时地以步骤611使参考测量段并且并联地以步骤612使检验测量段以及以步骤650'使具有称重单元142和物位探测器的称重容器做好测量准备。步骤611后衔接询问步骤613，在该步骤中询问，参考测量段内所感测的参数即介质的压力、粘度、温度和通流体积是否恒定。如果询问613的结果为负，则在步骤615中充注参考测量段，之后跳回至步骤611，而在询问613的结果为正时，则进行报告准备617。对于检验测量段，在步骤612后衔接用于充注检验测量段的中间步骤612'。接着在中间步骤612'之后，一方面过渡至询问步骤616、另一方面过渡至步骤650。在询问步骤616中询问，检验测量段内所感测的参数即介质的压力、粘度、温度和通流体积是否恒定。如果询问616的结果为负，则在步骤615中充注参考测量段，之后跳回至步骤612，而当询问616的结果为正时，则针对检验测量段进行报告准备618。在此期间，如果检验测量段根据步骤612'被充注以介质，则针对从步骤650'后就进入测量准备状态的称重容器过渡至步骤650，而后将引至称重容器140的分段释放，称重容器140被充注以介质，以使具有称重单元和物位探测器的称重容器根据步骤651经受功能测试。然后在另一步骤652中清空称或称重容器，以根据步骤653进行零点校准。在接下来的步骤654中，检验称或称重容器是否处于正常的功能状态。如果结果为负，则在步骤654'中检验称并在步骤654”进行调试。如果步骤654中结果为正，则进行报告准备618'。如果根据报告准备617和618以及618'从询问步骤613和616以及654分别出现正的结果，则在接下来的步骤619中开始校准。在开始校准619后，既在步骤623中针对参考测量段确定参考测量数据的数量，也在步骤624中针对检验测量段确定检验测量数据的数量，例如每个测量周期各50次测量。同时，在共同的步骤623'中对两个测量段确定要进行的测量周期的数量。步骤623之后衔接步骤625，通过步骤625针对参考测量段感测测量数据。与之并联地，在用于检验测量段的步骤624之后衔接中间步骤624'，在中间步骤624'中询问是否应该通过称重来比较性地确定在即将到来的测量周期中要测量的流量的质量。如果询问624'的回答是负的，则直接在步骤626中针对检验测量段开始数据感测。如果询问624'得到正的回答，则通过步骤660针对正在进行的测量周期开始称重过程并且依次经过步骤661至666。如果步骤625和步骤626中对应的测量数据感测都已结束，则一方面在步骤625之后进行分析处理步骤627、另一方面在步骤626之后进行分析处理步骤628，其中，分别针对正在进行的测量周期对相应的测量数据进行分析处理。既与用于参考测量段的分析处理步骤627对应又与用于检验测量段的分析处理步骤628对应的数据交换模块629计算出两个数据组的可能存在的差。如果在分析处理步骤627和分析处理步骤628中分析处理了对应的数据组并且在步骤629中计算了差，则在步骤627后衔接计算步骤631，而在步骤628后衔接计算步骤632，在计算步骤中分别针对各自的测量数据组计算测量不可靠性。既与步骤631对应又与步骤632对应的数据交换模块630检验由两个测量不可靠性的比较得出的允差。在进行检验后，在接下来的步骤633中计算参考测量段的总测量不可靠性，其方式是，将根据步骤661至666的称重过程的结果作为比较标准，因为相较于典型地使用流量计来说，借助称重通流体积能够实现更精确的测量。详细来说，称重过程以如下步骤构成：在步骤660中，随着通过步骤624'初始化，称重过程开始，即当检验测量段被介质充注时开始。接下来，根据步骤661充注称或称重容器，而后在询问步骤662中检验介质温度是否位于预定范围内。如果温度处于预定的范围外，则在步骤662'中探测到故障并且借助热交换器开始介质的冷却，而后在步骤662”中清空称140。但如果温度处于预定的范围内，则在步骤663中开始真正的称重过程，而后根据步骤664获知由称重容器140的称重单元和物位探测器获取的测量数据并分析处理。然后在步骤665中清空称或称重容器，接着，通过跳回至步骤660'，以步骤665'生成下一测量周期。针对刚刚进行的测量周期，在计算步骤666中计算出测量不可靠性。所得结果而后被传送给计算步骤633并在那里进入到总测量不可靠性的计算中。然后，在接下来的步骤634中求得测量值中的修正值，这些测量值在刚刚进行的测量周期期间在参考测量段和检验测量段中获得。所得结果在时间上并联地一方面在显示步骤635中表格式地显示、另一方面在显示步骤635'中图形式地显示。在接下来的记录步骤636中，能够将步骤635,635'的测量数据作为记录输出。此外，在基于计算步骤634的步骤667中，提供在测量数据中针对检验段求得的修正值，用于给可供所有程序段使用的数据库传送数据。
Claims (21)
1.用于校准用于流体介质的流量计的方法，包括如下步骤：
-引导流体介质通过参考测量段(101-1)和具有待校准的流量计(125)的检验测量段(101-2)，其中，所述流体介质可切换地从储存箱(103)或从作为封闭箱的回路容器(152)输送至参考测量段(101-1)和检验测量段(101-2)，
-对两个测量段(101-1，101-2)中的流体介质设定近似一致且恒定的压力条件和流动条件，
-感测所述流体介质通过所述参考测量段(101-1)的参考通流和在时间上与此对应的通流值，这些通流值由所述检验测量段(101-2)的待校准的流量计(125)在预先设定的介质温度下测量，
-比较所感测的通过所述参考测量段(101-1)的参考通流与待校准的流量计(125)的在时间上与此对应的通流值，以便基于此在预先设定的介质温度下求得用于校准所述流量计(125)的至少一个修正值，和
-针对所述流体介质的不同介质温度分别确定用于所述流量计(125)的对应修正值，以便根据温度相关的修正值作为支撑点求得校准函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体介质在其进入所述检验测量段(101-2)之前被加热至预先设定的介质温度，其中，该介质温度在所述检验测量段(101-2)内进行的测量序列过程中保持恒定。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体介质在其进入所述参考测量段(101-1)之前被加热至预定的介质温度，其中，该介质温度在所述参考测量段(101-1)和检验测量段(101-2)内进行的测量序列过程中保持恒定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了感测总通流量，通过称重确定所述流体介质的在测量过程中通过所述参考测量段(101-1)和所述检验测量段(101-2)的体积。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，用于预定的介质温度T的修正系数kT在预给定介质粘度的情况下根据下面公式求得：
kT＝QSoll-Q,
其中，QSoll表示通流量额定之，Q表示时间上相继地借助待校准的流量计(125)感测的多个通流量测量值的平均值。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，用于预定的介质温度T的修正值根据下面公式求得：
kT＝QSoll-QMaster-QWaage+QKal，
其中，QSoll表示待测量的通流体积，QMaster表示在所述参考测量段(101-1)中测得的通流体积的相应平均值，QWaage表示通过称重求得的通流体积的对应平均值，QKal表示所述检验测量段(101-2)中的平均通流体积并且kT表示在预定的通流体积流过时的修正值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所求得的修正值kT，根据如下公式求得用于待校准的流量计(125)的测量不可靠性：
其中，±u表示测量不可靠性，kT表示在预定的介质温度T时的修正值，而变量cj表示不同来源的系统性测量误差源，j表示对应变量的连续角标并且l表示待考虑的变量的数量。
8.用于实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法的校准装置，其中，所述校准装置具有参考测量段(101-1)和用于待校准的流量计(125)的检验测量段(101-2)，具有用于对两个测量段(101-1，101-2)中的流体介质设定近似一致且恒定的压力条件和流动条件的器件(112,130)，具有用于在预先设定的介质温度下感测所述流体介质通过所述参考测量段(101-1)的参考通流和在时间上与此对应的通过所述检验测量段(101-2)的通流值的器件(115,116,125)，具有用于比较所感测的通过所述参考测量段(101-1)的参考通流与待校准的流量计(125)的在时间上与此对应的通流值的器件(195,198)，以便基于此在预先设定的介质温度下求得用于校准所述流量计(125)的至少一个修正值，具有用于针对所述流体介质的不同介质温度分别确定用于所述流量计(125)的对应修正值的器件(195,198)，以便根据温度相关的修正值作为支撑点求得校准函数，并且具有用于可切换地从储存箱(103)或从作为封闭箱的回路容器(152)输送流体介质至参考测量段(101-1)和检验测量段(101-2)的器件(104,155)。
9.根据权利要求8所述的校准装置，其特征在于，所述检验测量段(101-2)沿所述流体介质(102)的流动方向布置在所述参考测量段(101-1)之后。
10.根据权利要求8或9所述的校准装置，其特征在于，在流动方向上在所述参考测量段(101-1)和布置在后的所述检验测量段(101-2)之间布置用于加热所述流体介质(102)的器件(118,118')。
11.根据权利要求10所述的校准装置，其特征在于，所述用于加热所述流体介质的器件(118,118')具有至少一个热交换器(118)和配属的调温器(118')。
12.根据权利要求8或9所述的校准装置，其特征在于，在所述流体介质的流动方向上在所述检验测量段(101-2)之后布置用于称重在测量序列过程中流过所述参考测量段(101-1)和所述检验测量段(101-2)的流量的器件(109-2,109-4,132,134,135,140-143)。
13.根据权利要求12所述的校准装置，其特征在于，所述用于称重的器件包括用于接收从所述检验测量段(101-2)排出的介质(102)的称重容器(140)，其中，所述称重容器(140)可通过至少一个管路(101,109-2,109-4)与所述检验测量段(101-2)的出口在通流上耦合，并且所述称重容器(140)具有至少一个称重测量单元(142)，所述称重测量单元用于对被接收在所述称重容器(140)中的介质称重。
14.根据权利要求13所述的校准装置，其特征在于，设置有至少一个切换阀(135)，所述切换阀在排流侧布置在所述检验测量段(101-2)的出口之后，以便在第一阀切换位置中将从所述检验测量段(101-2)排出的介质导入到所述称重容器(140)中并且在第二阀切换位置中将所述介质(102)导回到储存箱(103)中。
15.根据权利要求8或9所述的校准装置，其特征在于，为了换入和/或换出流量计(125)，在参考测量段(101-1)和检验测量段(101-2)之间布置有至少一个切换阀(119)，所述切换阀(119)在第一阀切换位置中将所述参考测量段(101-1)与所述检验测量段(101-2)在通流上连接而在第二阀切换位置中将所述检验测量段(101-2)从所述参考测量段(101-1)在通流上分离。
16.根据前述权利要求8或9所述的校准装置，其特征在于，在所述参考测量段(101-1)中和所述检验测量段(101-2)中分别布置一些传感器(110,111,113,117；119'；120,121,123,127)，以便至少根据压力、温度和粘度来感测所述流体介质(102)的物理测量参量。
17.根据前述权利要求8或9所述的校准装置，其特征在于，设置有用于接收所述流体介质(102)的储存箱(103)和至少一个泵(104)，其中，所述至少一个泵(104)在校准运行过程中将所述流体介质(102)输送通过所述参考测量段(101-1)和在流动方向上布置在后的所述检验测量段(101-2)。
18.根据前述权利要求8或9所述的校准装置，其特征在于，不仅在所述参考测量段(101-1)中、而且在所述检验测量段(101-2)中分别设置有至少一个整流器(112,122)。
19.根据权利要求8或9所述的校准装置，其特征在于，在所述参考测量段(101-1)中沿流动方向相继布置有至少两个流量计(115,116)。
20.根据前述权利要求8或9所述的校准装置，其特征在于，所述参考测量段(101-1)具有可移动地被接收在缸(166)中的工作活塞(165)，所述工作活塞(165)用于在执行其工作行程时在所述参考测量段(101-1)中产生所述流体介质(102)的恒定均匀的体积流。
21.根据权利要求8或9所述的校准装置，其特征在于，所述参考测量段(101-2)构造成移动的组件(197)，所述组件(197)设置有根据至少一个校准数据组(193,194,199)的校准，其中，所述至少一个校准数据组(193,194,199)为所述组件(197)的参考函数提供至少一个修正值。
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