CN208296945U - 电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于流量计量技术领域，尤其涉及一种电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置。其将不同称量范围的电子称采用并联的方式进行组合，相当于增加了工作量器的容量，扩大了电子称的称量范围。其包括被检流量计组及多个换向器；每个换向器的入口均与被检流量计组的出口相连通，每个换向器的出口下方均放置有一用于盛装换向器出口流出液体的称重容器，且称重容器各放置于一电子秤上；每个换向器的旁路口流出的液体均流至一供液系统。
Description
技术领域
本实用新型属于流量计量技术领域，尤其涉及一种电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置。
背景技术
水流量标准装置是封闭管道液体流量的量值传递标准，静态质量法水流量标准装置具有准确度高，使用方便等优点，近年来被广泛采用。
电子秤和换向器是静态质量法水流量标准装置的重要组成部分。电子秤是工作标准器，根据在实测时间间隔内称重容器收集到的通过换向器进入其中的水在静止状态下的质量，从而计算出流量。换向器用来引导水流流向称重容器或者流向旁路而不改变回路中的流量。
静态质量法水流量标准装置一般有多台电子秤，电子秤的最大秤量决定装置的最大检定流量。而传统液体流量标准装置的使用方式，在无法使用更大秤量的电子秤时，电子称的利用率得不到充分发挥，装置的整体流量测量能力受到限制。
发明内容
本实用新型就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置，其将不同称量范围的电子称采用并联的方式进行组合，相当于增加了工作量器的容量，扩大了电子称的称量范围，从而扩大了装置的流量测量能力。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，包括被检流量计组及多个换向器。
每个换向器的入口均与被检流量计组的出口相连通，每个换向器的出口下方均放置有一用于盛装换向器出口流出液体的称重容器，且称重容器各放置于一电子秤上。
每个换向器的旁路口流出的液体均流至一供液系统。
作为本实用新型的一种优选方案，所述被检流量计组包括呈并联的多个被检流量计单元；所述被检流量计单元包括被检流量计、与被检流量计进口相连通的标准流量计、与标准流量计相连的截止阀、与被检流量计出口相连通的调节阀；所述被检流量计与标准流量计相连的管路上设置有压力传感器，所述被检流量计与调节阀相连的管路上设置有压力传感器。
作为本实用新型的一种优选方案，每个换向器的入口均通过球阀与被检流量计组出口相连，所述被检流量计通过夹表器设置于管路上。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述供液系统包括水池、从水池中抽水的水泵组；所述旁路口流出的液体流向所述水池内，所述水泵组通过多条管路与同一过滤器进口相连，且每条管路上均设置有止回阀；所述过滤器出口与一稳压罐的进口相连，该稳压罐的出口与一消气器进口相连；所述消气器的出口作为供液系统的出口。
作为本实用新型的一种优选方案，所述消气器出口与所述截止阀相连，消气器与截止阀相连的管路上设置有温度传感器及压力传感器。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述水泵组由多个水泵组成，所述水泵均连接有变频器。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述稳压罐上设置有由测量压力的压力表。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述换向器采用水流量装置电动换向器。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述电动换向器与继电器相连，该继电器与计算机相连或者该继电器与单片机相连或者该继电器与PLC相连。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述称重容器设置有出水口，该出水口与所述水池相连通，且该出水口与水池相连的管路上设置有放水阀。
与现有技术相比本实用新型有益效果。
本实用新型是利用装置一般具备多台电子称的特点，在流量范围一定程度大于实际装置范围时，将两台或多台电子称并联在一起，液体流经被检流量计后同时进入两台或多台电子秤的旁路管道，两台电子秤均处于待测量状态，当流量稳定后，计算机通过PLC控制继电器，同时向两个或多个管路上的换向器同时发出换向指令，两台或多台换向器同时进行换向，将液体从旁路管道引入电子秤，待达到测量时间后，换向器切回旁路管道，待两台或多台电子秤中的液体完全稳定后，电子秤称量容器中液体的质量，将两台或多台电子秤的质量值进行相加，通过计算时间，从而得到标准的流量值。即流过被检流量计后的水，分成两路或多路分别进入两台或多台电子秤上的称重容器，将被检流量计的输出与两个或多个称重容器在测量时间内收集到的水在静止状态下的质量之和或按密度计算出的体积之和相比较，从而确定被检流量计的计量性能。
本实用新型考虑到传统液体流量标准装置的使用方式，电子称的利用率得不到充分发挥，装置的整体流量测量能力受到限制，研制将不同称量范围的电子称采用并联的方式进行组合，相当于增加了工作量器的容量，扩大了电子称的称量范围，从而扩大了装置的流量测量能力。电子称和工作量器的组合可以根据具体的流量来进行组合。即在液体流量标准检定装置的流量检定范围小于被测流量计的情况下，通过并联电子称的方式，实现更大的称量质量，可以提高流量计的检测范围且不影响装置的测量不确定度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本实用新型示意图。
图2是本实用新型两台电子秤并联使用示意图。
图中，1 为水池、2 为电子秤、3 为换向器、4 为称重容器、5 为放水阀、6 为球阀、7 为调节阀、8 为压力传感器、9 为夹表器、10 为被检流量计、11 为标准流量计、12 为截止阀、13 为温度传感器、14 为消气器、15 为稳压罐、16 为压力表、17 为过滤器、18 为止回阀、19 为水泵、20 为变频器、21 为继电器、22 为旁路管道。
具体实施方式
电子秤和换向器是静态质量法水流量标准装置的重要组成部分，电子秤是工作标准，根据在实测时间间隔内称重容器收集到的通过换向器进入其中的水在静止状态下的质量，从而计算出流量。换向器用来引导水流流向称重容器或者流向旁路而不改变回路中的流量。静态质量法水流量标准装置一般有多台电子秤，电子秤的最大秤量决定装置的最大检定流量，若无法使用更大秤量的电子秤时，将两台或多台电子秤并联使用增加装置的检定流量。
如图1-2所示，本实用新型包括被检流量计组及多个换向器。
每个换向器的入口均与被检流量计组的出口相连通，每个换向器的出口下方均放置有一用于盛装换向器出口流出液体的称重容器，且称重容器各放置于一电子秤上。
每个换向器的旁路口流出的液体均流至一供液系统。
优选地，所述被检流量计组包括呈并联的多个被检流量计单元；所述被检流量计单元包括被检流量计、与被检流量计进口相连通的标准流量计、与标准流量计相连的截止阀、与被检流量计出口相连通的调节阀；所述被检流量计与标准流量计相连的管路上设置有压力传感器，所述被检流量计与调节阀相连的管路上设置有压力传感器。具体地，各被检流量计单元分时复用，即不同时对多个被检流量计进行检测。
优选地，每个换向器的入口均通过球阀与被检流量计组出口相连，所述被检流量计通过夹表器设置于管路上。
优选地，所述供液系统包括水池、从水池中抽水的水泵组；所述旁路口流出的液体流向所述水池内，所述水泵组通过多条管路与同一过滤器进口相连，且每条管路上均设置有止回阀；所述过滤器出口与一稳压罐的进口相连，该稳压罐的出口与一消气器进口相连；所述消气器的出口作为供液系统的出口。
优选地，所述消气器出口与所述截止阀相连，消气器与截止阀相连的管路上设置有温度传感器及压力传感器。
优选地，所述水泵组由多个水泵组成，所述水泵均连接有变频器。
优选地，所述稳压罐上设置有由测量压力的压力表。
优选地，所述换向器采用水流量装置电动换向器。
优选地，所述电动换向器与继电器相连，该继电器与计算机相连或者该继电器与单片机相连或者该继电器与PLC相连。
优选地，所述称重容器设置有出水口，该出水口与所述水池相连通，且该出水口与水池相连的管路上设置有放水阀。
如图1所示，利用水泵将水池中的水泵置稳压罐，经过过滤器和消气器过滤掉水中的杂质和气体，通过温度传感器和压力传感器测量温度和压力，将液体输送至标准流量计和被检流量计，一般的液体流量标准装置每次只选定一台电子秤作为标准器，液体通过管道流经换向器，先通过旁路管道流回水池，待流量稳定后，计算机通过PLC控制继电器触发换向器进行换向，液体瞬间从流入旁路管道转为流入电子秤，待达到测量时间后继电器触发换向器，液体从流入电子称，迅速转换为流入旁路管道，待电子秤中的液体完全稳定后，电子秤称量容器中液体的质量，通过计算时间，从而得到标准的流量值。
本实用新型的特点是利用装置一般具备多台电子称的特点，在流量范围一定程度大于实际装置范围时，将两台或多台电子称并联在一起，液体流经被检流量计后同时进入两台或多台电子秤的旁路管道，两台电子秤均处于待测量状态，当流量稳定后，计算机通过PLC控制继电器，同时向两个或多个管路上的换向器同时发出换向指令，两台或多台换向器同时进行换向，将液体从旁路管道引入电子秤，待达到测量时间后，换向器切回旁路管道，待两台或多台电子秤中的液体完全稳定后，电子秤称量容器中液体的质量，将两台或多台电子秤的质量值进行相加，通过计算时间，从而得到标准的流量值。即流过被检流量计后的水，分成两路或多路分别进入两台或多台电子秤上的称重容器，将被检流量计的输出与两个或多个称重容器在测量时间内收集到的水在静止状态下的质量之和或按密度计算出的体积之和相比较，从而确定被检流量计的计量性能。
如图2所示，是两台电子秤并联使用的示意图，以两台电子秤并联使用为例。即流过被检流量计后的水，分成两路分别进入两台电子秤上的称重容器，将被检流量计的输出与两个称重容器在测量时间内收集到的水在静止状态下的质量之和或按密度计算出的体积之和相比较，从而确定被检流量计的计量性能。
实验数据。
试验设备：某静态质量法水流量标准装置，电子秤1的最大称量M1＝6000kg，检定分度值为1kg，对应换向器1；电子秤2的最大称量M2＝1500kg，检定分度值为100g，对应换向器2；M1/M2＝4。
换向器的不确定度。
依据JJG 164—2000《液体流量标准装置》中的流量计检定法对换向器进行检定，流量计为装置上的标准表(DN150电磁流量计)，换向次数m＝10，重复次数n＝10。
时间差计算公式：
A类不确定度评定uA计算公式：
B类不确定度评定uB计算公式：
取装置的最短测量时间tmin＝30s。
首先对换向器1+换向器2在流量q＝q1+q2下进行检定，其中q1为通过换向器1进入电子秤1的流量，q2为通过换向器2进入电子秤2的流量；再分别对换向器1在q1流量下和换向器2在q2流量下进行检定。表1～表3为其中的一组数据，介质密度999.6kg/m3，空气密度1.204kg/m3。表4给出了3组在不同的q、q1、q2下进行试验的结果。
表1换向器1+换向器2在349m3/h点的数据
计算得uA＝0.014％，uB＝0.017％，q1＝253m3/h，q2＝96m3/h。
表2换向器1在253m3/h点的数据
计算得uA＝0.015％，uB＝0.018％。
表3换向器2在96m3/h点的数据
计算得uA＝0.012％，uB＝0.018％。
表4不同流量下换向器不确定度的测量结果
由表4可见，测量结果可证明：两个换向器同时使用时的不确定度介于两个换向器单独使用的不确定度之间。
流量计仪表系数测量结果的比对。
分别用电子秤1、电子秤2、电子秤1+电子秤2对0.2级DN100电磁流量计在169m3/h点的仪表系数进行测量，介质温度(17.3～17.9)℃，介质压力0.10MPa，介质密度999.1kg/m3，大气密度1.204kg/m3，结果如下。
表5电子秤1在169m3/h点的测量数据。
表6电子秤2在169m3/h点的测量数据。
表7电子秤1+电子秤2在169m3/h点的测量数据(q1/q2≈3)。
从表5～表7可得，在169m3/h点，3组测量结果的最大偏差为0.008％。表8为不同口径0.2级电磁流量计在不同流量下仪表系数测量结果。
表8不同流量下仪表系数测量结果。
由表8可见，同一流量点仪表系数的偏差小于相应准确度等级的重复性。
通过实验验证，两台电子秤并联使用时换向器的不确定度介于每台电子秤单独使用时换向器的不确定度之间。两台电子秤并联使用和每台电子秤单独使用，对同一流量计(0.2级电磁流量计)同一流量点的仪表系数进行测量，多组实验结果的偏差均小于其准确度等级的重复性。理论分析和实验结果表明，静态质量法水流量标准装置的电子秤并联使用可以增加装置的检定流量，且不改变装置的不确定度。
可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置，包括被检流量计组及多个换向器；其特征在于，每个换向器的入口均与被检流量计组的出口相连通，每个换向器的出口下方均放置有一用于盛装换向器出口流出液体的称重容器，且称重容器各放置于一电子秤上；
每个换向器的旁路口流出的液体均流至一供液系统。
2.根据权利要求1所述的电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置，其特征在于：所述被检流量计组包括呈并联的多个被检流量计单元；所述被检流量计单元包括被检流量计、与被检流量计进口相连通的标准流量计、与标准流量计相连的截止阀、与被检流量计出口相连通的调节阀；所述被检流量计与标准流量计相连的管路上设置有压力传感器，所述被检流量计与调节阀相连的管路上设置有压力传感器。
3.根据权利要求2所述的电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置，其特征在于：每个换向器的入口均通过球阀与被检流量计组出口相连，所述被检流量计通过夹表器设置于管路上。
4.根据权利要求2所述的电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置，其特征在于：所述供液系统包括水池、从水池中抽水的水泵组；所述旁路口流出的液体流向所述水池内，所述水泵组通过多条管路与同一过滤器进口相连，且每条管路上均设置有止回阀；所述过滤器出口与一稳压罐的进口相连，该稳压罐的出口与一消气器进口相连；所述消气器的出口作为供液系统的出口。
5.根据权利要求4所述的电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置，其特征在于：所述消气器出口与所述截止阀相连，消气器与截止阀相连的管路上设置有温度传感器及压力传感器。
6.根据权利要求4所述的电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置，其特征在于：所述水泵组由多个水泵组成，所述水泵均连接有变频器。
7.根据权利要求4所述的电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置，其特征在于：所述稳压罐上设置有由测量压力的压力表。
8.根据权利要求1所述的电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置，其特征在于：所述换向器采用水流量装置电动换向器。
9.根据权利要求8所述的电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置，其特征在于：所述电动换向器与继电器相连，该继电器与计算机相连或者该继电器与单片机相连或者该继电器与PLC相连。
10.根据权利要求4所述的电子秤并联使用的静态质量法水流量标准装置，其特征在于：所述称重容器设置有出水口，该出水口与所述水池相连通，且该出水口与水池相连的管路上设置有放水阀。
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