水標(biāo)定裝置的工作原理

隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，各行各業(yè)需要對流量進(jìn)行準(zhǔn)確計量，滿足生產(chǎn)、貿(mào)易、監(jiān)測、控制的需要。一臺準(zhǔn)確度高的流量計，基于流量計本身的設(shè)計制造，同時需要一套高準(zhǔn)確度水流量裝置對流量計進(jìn)行標(biāo)定。水流量裝置是一個計量器具，是要經(jīng)過當(dāng)?shù)赜嬃繙y試技術(shù)研究院測試，獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)證書，才可對出廠流量計進(jìn)行標(biāo)定，保準(zhǔn)出廠流量計產(chǎn)品性能，確保產(chǎn)品性能指標(biāo)符合客戶要求。
水流量裝置是對流量儀表進(jìn)行量值傳遞的一種標(biāo)準(zhǔn)裝置，它主要用于測試流量儀表的準(zhǔn)確度、重復(fù)性、線性度、穩(wěn)定性、范圍度、過載能力、可靠性等。水流量裝置有很多種類，按照測量方法 [1-8] 可以分為靜態(tài)質(zhì)量法、容積法和標(biāo)準(zhǔn)表法。水流量裝置的優(yōu)劣取決于裝置的相對擴展不確定度，本文介紹的水流量裝置取得了計量測試技術(shù)研究院頒發(fā)的校準(zhǔn)證書，靜態(tài)質(zhì)量法不確定度為 Urel = 0.085% ，動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)表法不確定度為Urel = 0.31% 。利用質(zhì)量法可以校準(zhǔn)出廠準(zhǔn)確度為0.3% 的流量計，利用標(biāo)準(zhǔn)表法可以校準(zhǔn)出廠準(zhǔn)確度為 1.0% 的流量計。水裝置的相對擴展不確定度等級分為：0.05%～0.1% 主要用于科研測試工作；0.1%～0.2%主 要 用 于 科 研 、 量 值 傳 遞 以 及 檢 定 工 作 ；0.2%～0.5% 用于量值傳遞和檢定工作。
2 靜態(tài)質(zhì)量法的工作原理
根據(jù)計量檢定規(guī)程《 JJG164 – 2000 液體流量標(biāo)準(zhǔn)》 [9] 、《JJG643 – 2003 標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》 [10] 、《JJG198 – 194 速度式流量計》 [11]的要求，確定裝置的管道口徑、工作量器大小、換向器、水泵的大流量和揚程、標(biāo)準(zhǔn)表準(zhǔn)確度等級、供水穩(wěn)壓方式等 。
在試驗管道出口進(jìn)入衡器管道之前裝有換向器，換向器的作用是改變水的流動方向，使水流向衡器或通向水池的管道中，換向器的動作指令來自質(zhì)量法的控制系統(tǒng)。靜態(tài)質(zhì)量法檢定流量計時，首先將換向器置于使水流向水池的管路中，開啟水泵和閥門，讓裝置運行。確定使用衡器的起始重量置為零，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥，使流量達(dá)到檢定要求的流量值。
當(dāng)測試管道水流量達(dá)到穩(wěn)定后，在電腦操作界面上點擊“檢定開始” 框，換向器會同步動作，將水流切換流入衡器。在換向器啟動時刻，同步啟動計時器和被檢流量計的脈沖計數(shù)器，當(dāng)衡器中水重量達(dá)到設(shè)定值時，換向器將換向，切換水流方向，流入到通向水池的管路中，同時控制系統(tǒng)停止計時器和被檢表脈沖計數(shù)。待衡器上容器內(nèi)水穩(wěn)定 10 s 后（視具體情況，如果衡器顯示值有波動，適當(dāng)延長穩(wěn)定時間），衡器的水重量數(shù)值傳遞到控制系統(tǒng)，每一個稱重數(shù)值檢定周期不少于 30 s 同時控制軟件系統(tǒng)把水的密度和檢定環(huán)境溫度、管道水溫，檢定環(huán)境壓力、管道水壓分別納入計算公式，根據(jù)衡器稱到水的質(zhì)量和被檢流量計輸出的脈沖數(shù)計算得出流量計的 K 系數(shù)。