当前位置：文档之家 › 静态质量法检定装置

静态质量法检定装置

  • 格式：pdf
  • 大小：252.10 KB
  • 文档页数：6

下载文档原格式

  / 6

合集下载

静态质量法流量标准装置测量值的不确定度评定

静态质量法流量标准装置测量值的不确定度评定
法首 先将 流量 调 到换 向器所 在 台位 的检 定 流 量 ， 稳 定 十
分钟 ； 然后 ， 操 作换 向器 开 关 ， 使 换 向器 换 向 １ ０次 ， 分 别
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４—１ １ —２ ４
王太平 ： 静 态质 量法流量标准装置测 量值 的不确定度 评定
将 换 人时 间和 换 出时 间记作 ｔ 和ｔ ： ， 检定 数 据见 表 ２ 。
∑
（ ２ ）
电子秤 第 点 测量 的 Ａ类
＝
确 定度 为 ：
不确定度评定与表示》 ； Ｊ Ｊ Ｇ １ ６ ４— ２ ｏ ｏ ｏ ＜ ＜ 液体流量标准装 置检定 规 程》 。 检定 条件 ： （ １ ） 检 定衡 器 时 ， 使用 的标 准 器 为标 准 砝码 ， 其 不 确 定度 优于 衡器 的不 确定 度 。 （ ２ ） 检 定计 时器 时 ， 使 用 标 准计 时器 ， 其 不 确定 度 优 于计 时器 的不确 定度 。 （ ３ ） 检定使用 的辅 助设备有 ： 温度计 ： 量程 为 （ ０— ５ ０ ） ℃， 分度值为 ０ ． １ ｃ Ｉ ＝ ； 秒表 ： 分度值为 ０ ． ０ １ Ｓ 。 （ ４ ） 检 定使 用 的介 质 为单 相 的清洁水 。 检 定项 目及 不 确定度 来 源 ：
Ｌｉ ｑ ｕ ｉ ｄ Ｆｌ ｏ ｗｒ ａ ｔ ｅ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ａｔ ｔ ｉ ｃ Ｍａ ｓ ｓ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
Ｗａ ｎ ｇ Ｔａ ｉ ｐ ｉ ｎ ｇ
１ 概 述
＝
检 定 技术依 据 ： Ｊ Ｊ Ｇ １ ６ ４— ２ ０ ０ ０ （ 液 体流 量标 准装 置 检 定 规程 》； 不确 定 度评 定 技 术 依 据 ： Ｊ Ｊ Ｆ １ ０ ５ ９—１ ９ ９ ９ 《 测 量

静态质量法与动态质量法流量标准装置的比较

静态质量法与动态质量法流量标准装置的比较
试验 过程 中 ，静态 质量 法 主要受 以下误 差源 的 影响 ：
（ １ ）一套设计精 良的标准装置 ，一次换 向循环
中 ，由启 停计 时器 引起 的不确定 度 与流 量大 小 、换 向器 顶 点在 每个 方 向上通 过 的液流 速度 以及 计 时器 触发 器 相对 于从 喷嘴缝 流 出的液流 确切 位置 有很 大 的关 系 。
摘 要 ：油 气装 置 区主要 包括 工 艺 管线 、储 罐 、加 热 炉等 装 置 ，存 在 天 然 气 、原 油火灾爆炸风 险。根据装置 区面积 、危险等级 、火灾类型等参数 ，计
算其 灭 火级 别 。从 灭 火 器保 护距 离 、单具 灭 火器 最 小灭 火级 别 、灭 火 器最低 配置 基 准 、 总 费用
对介 质 状 态影 响较 大 。静 态质 量 法试 验 是在 静 止 的 时候 测 量 的 ，消 除 了液 流 的动 力 影响 ，与 管
路 没有机械联 系，大大提升 了系统的准确度 。动 态质量 法称量快速方便 ，可缩短测量时间；不 需要换 向器 ，减 小了换向器 系统 引起 的测量不确定度 ；装置 易实现密封 ，可采用有 害、易挥发 介 质 ；动 态质 量 法用 于低 流 速 时 ，动 态称 量 系统 能获得 很 高的 准确 度 和 复现 性 。相 比动 态质 量
法 ，静 态质 量法应 用 比较 广泛 ，技 术 更加 成 熟。
关键词 ：静态质量法 ； 动态质量法 ；工艺流程 ；工艺原理
ｄ ｏ ｉ ： ｌ Ｏ ． ３ ９ ６ ９ ４ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ６ ８ ９ ６ ． ２ ０ １ ５ ． ４ ． ０ ２ ９
国内油 流量 试验 装置 以原 油 为检定 介 质 ，流量 体导 出容器 ，介质 由旁通管线进 入缓冲容器 。这

水表检定装置能力提升若干问题的探讨

水表检定装置能力提升若干问题的探讨

水表检定装置能力提升若干问题的探讨摘要：为了确定水表在图像中的坐标，先利用颜色特征对水表进行粗定位，在粗定位的基础上利用基于归一化梯度内积相似性的模板匹配算法进行精确定位。

该方法简单易行，具有较好的定位结果。

为了将水表的图像坐标转换到机器人坐标系，本文构建Eye－to－Hand标定模型，并且利用改进的矩阵直积法进行求解，得到相机坐标系与机器人基座坐标系转换关系矩阵X且对产生的误差进行量化分析。

本文对水表检定装置能力提升若干问题进行分析，以供参考。

关键词：水表检定装置；能力提升；问题探讨引言确定水表在图像中的大致位置后，采用基于归一化梯度内积相似性模板匹配算法确定水表的准确位置。

以边缘梯度为相似性判断准则，不仅能通过设置相似度阈值来加速其判断过程，同时对光照变化也具有鲁棒性。

首先构建图像金字塔模板，图像金字塔是图像多尺度表达的一种方式，它由原始图像经过一定采样间隔而得到的不同分辨率图像所形成的类似于金字塔结构，图像的分辨率由下到上逐级递减。

1总体方案由传统的水表检定台,数字图像处理模块,二次测控系统组成。

传统的水表检定台是水表检定实验完成的的实体,主要组成包括稳压容器、装置进水阀、试验管段、流量调节阀、指示流量计、工作量器、夹表器等。

用以实现对待测水表的串联安装,密封通水。

数字图像处理模块包括工业摄像头和封装在摄像头内的数字图像处理算法,主要实现对水表表盘数字图像的采集,识读,再通过RS485通信线路将数据传输回二次测控系统。

由二次测控系统完成数据处理。

2结构组成2.1瞬时流量指示计本水表检定装置上配用的指示流量计采用玻璃转子流量计,精度在2.5%。

主要测量元件为垂直安装的锥形玻璃管和在其内部上下浮动的转子。

当水流自下而上通过锥形玻璃管,浮动的转子在上下产生压差,当转子上升到与瞬时流量相对应的高度时,压差与自身重力,水流浮力相平衡。

因此瞬时流量的变化可以通过浮动的转子与锥形玻璃管壁对应的刻度值来及时反应。

液体流量计和气体流量计的检定方法

液体流量计和气体流量计的检定方法

液体流量计和气体流量计的检定方法
液体流量计的计量性能常用静态容积法/静态质量法或标准表法进行检定。

静态容积法/静态质量法的检定方法为：计量一段时间内标准容器或标准衡器的液体体积或质量，通过计算得出该段时间标准装置的平均体积流量或质量流量，同时记录该段时间被检表的脉冲计数（脉冲频率与被检表瞬时流量成比例关系或脉冲数值代表一定的累计流量），通过计算得出被检表的平均体积流量或质量流量，计算标准值和被检值之间的误差，从而判定被检表是否合格。

标准表法检定方法为：计量一段时间内标准表（标准流量计）和被检表的脉冲计数，通过计算得出标准流量值和被检流量值，计算两者之间误差来判定被检表是否合格。

气体流量计的计量性能常用临界流文丘里喷嘴法进行检定，检定方法为：通过控制音速喷嘴的开闭调整标准流量，计量一段时间内被检表的脉冲计数，计算得出被检表的平均流量，计算标准流量和被检表流量之间的误差，判定被检表是否合格。

企业在建造流量检定装置时，常采用多台被检表同时检定的方法来提高检定效率。

装置在建造时，计时器为单一设备，脉冲则通过可编程逻辑控制器（PLC）或脉冲计数器进行采集，设备启停不同步存在一定时间差，可能会产生测量误差，脉冲计数设备的抗干扰能力也决定脉冲计数的准确性，同时设备众多，也增加了系统的复杂性和建造成本。

为了解决这一问题，设计一种具有10通道脉冲信号计数功能的
计时器，可自动计算每通道的平均流量及与标准流量的相对示值误差，具有RS485通信功能，在非检定状态下可显示每通道脉冲频率和流量值。

水表检定装置存在的问题及解决方案

水表检定装置存在的问题及解决方案

水表检定装置存在的问题及解决方案王焕玲 / 福建省计量科学研究院摘　要　通过对12表位启停容积法摄像头自动读取示值冷水水表检定装置在检定过程中存在的一些问题进行分析从而提出解决方案，即在原来装置的基础上以激光定位瞄准检测装置代替摄像头，从而可以有效的解决在检定过程中由于振动或者是夹表滑轮移动导致摄像头不能准确定位的问题。

关键词　机械式水表检定；计量误差；改进措施；激光定位瞄准0　引言水表检定装置可以是启停容积法、静态容积法、启停质量法、静态质量法或标准表法等的液体流量标准装置。

水表示值误差检定应在常用流量Q3、分界流量Q2和最小流量Q1三个流量点进行检定[1]，目前常用水表检定装置主要以启停容积法和启停质量法为主，而示值读取方式主要为人工读取、摄像头自动读取、红外感应读取和脉冲信号采集读取。

各类不同测试方法的检定装置各有其优点，又各有其局限性。

摄像头自动读取方式示值稳定、可靠，但当被检表指针被部分遮挡时就无法使用此种方法；红外感应自动读取在示值的稳定性上较差，但对不同水表检定的适应性较强；而脉冲信号采集读取只能针对少数脉冲式水表进行检定[2]。

本文要介绍的12表位启停容积法摄像头自动读取示值冷水水表检定装置属于启停容积法、摄像头自动读取示值的。

1　装置组成及工作原理该水表检定装置由水泵、稳压罐、试验管路、标准量器（浮子流量计）、标准罐（带标度分度尺）以及水槽组成。

其结构如图1所示。

装置的工作原理：按要求将被检水表安装到试验管路中，启动液体循环系统。

当液体以稳定压力的流量同时流入被检水表和标准工作量器时，调节标准量器至待测液体以某一稳定流速流动时关闭其底部阀门并记录水表当前示值；当达到标准器标度分度尺某一分度时再同步记录水表及标准器相应示值。

根据记录计算出在检定时间内流入标准工作量器的液体体积及水表的输出流量值，从而确定被检水表的计量特性。

1—稳压罐；2、9、13、15—开关阀；3—压力表；4—摄像头；5—控制柜；6—操作电脑；7—浮子流量计；8—标准罐；10—抽水泵；11—被检水表；12—操作台；14—水池图1　水表装置结构2　水表检定装置存在的问题及解决方法2.1　水表检定装置的发展及存在的问题机械式水表是目前使用最广泛的水表类别。

质量流量计的测量原理和应用

质量流量计的测量原理和应用

质量流量计的应用优势(一) 质量流量计的应用优势1)高精度流量测量：目前世界各处所应用的cmf其精度（或称不确定度）都优于±0.2%（o、r）、±0.015%（o、f、s），重复性优于±0.1%（o、r）、±0.01%（o、f、s）。

2)同时测量多种参数：cmf不仅可以测量出流体的瞬时质量流量和累积的总质量，同时还可以指示出流体的密度、温度,并由此派生出测量溶液中溶质所含的浓度。

①密度测量②温度测量3)应用范围广泛：包括高粘度的各种液体、含有固形物的浆液、含有微量气体的液体、有足够密度的中高压气体。

cmf还能测量出双组份流中每种已知组份各自的质量流量，这是其它流量仪表难以实现的。

质量流量计的应用优势例如油—水双组份流体，只要知道水和油的密度—温度函数关系，就不难从测出的混合质量流量混合密度中计算出各自的质量流量来。

质量流量计的应用优势4)cmf检测器没有可动部件和密封件，从而结构简单、可靠性高、维护简便。

5)由于流场分布对cmf正常测量没有影响，所以对仪表上下游没有直管段的长度要求。

6)可以用于双向流的测量，能指出流向和质量流量等物理参数。

各种参数对流量计的影响（二）各种参数对流量计的影响1、温度影响当被测流体温度增加时，cmf的振动管系统的刚性减小，这是由于测量管材料的固有弹性常数(包括弹性模量e和泊松比µ)产生变化的缘故。

从下式可以看出：qm=ks/8r2 ×∆t弹性刚性ks减小，则流量qm减小。

此外，温度还会影响管子的几何尺寸和振动系统的结构尺寸，这也将对流量产生影响。

目前在所有cmf中都加了温度补偿系统，对温度变化作了有效的补偿，但还存在补偿过度或不足的问题，残留较小的温度影响。

2、压力影响最初一般认为流体压力变化不会影响cmf的性能，事实上经试验研究表明，在中等和高压(p≥1.5mpa)下，流体压力对cmf精确度的影响是不可忽略的。

水流量标定装置的结构原理和控制系统配置

水流量标定装置的结构原理和控制系统配置水流量标定装置用于液体流量计的检测和标定，昌晖仪表介绍静态质量法和标准表法相结合的水流量标定装置的结构原理和控制系统配置。

水流量标定装置可对科里奥利质量流量计、涡街流量计、涡轮流量计、超声流量计、电磁流量计、液体容积式流量计、冷水水表进行标定。

水流量标定装置用于液体流量仪表的检测和标定。

水流量标定装置按计量器具分类，分为静态质量法、容积法、体积管法和标准表法四种，本文所介绍的水流量标定装置采用静态质量法和标准表法相结合的方式，每条检定管线上配有0.1级标准表作为质量法检定时的瞬时流量指示。

本套水流量标定装置主要对科里奥利质量流量计进行标定，也可对涡街流量计、涡轮流量计、超声流量计、电磁流量计、液体容积式流量计、冷水水表进行标定。

水流量标定装置简介静态质量法水流量标定装置主要由水池、变频离心泵、稳流器、消气器、截止阀、温度计、压力表、标准表、被检表、夹表器、调节阀、换向器、旁通器、称量容器、电子称组成。

质量法水流量标定装置结构和原理如图1所示。

图1 流量计质量法检定流程图1中仅为液体流量标定装置其中一条管线，这条标定装置基本检定管线：DN15/10、DN25/20、DN50、DN80、DN150/100、DN200共计6条。

流量检定范围为0.05~500m3/h。

4个标准罐容积分别为：30L、300L、1500L 和6m3。

泵是提升液体的设备，按装置的流量范围1~500m3/h及计算的压力损失确定泵的流量和扬程。

为了防止液体回流，在管路上安装单向阀。

水流量标定装置控制系统实现为了满足液体流量检定系统的各项要求，检定系统采用PLC为处理核心，工业计算机为人机交互接口的控制方式。

现场的泵、阀门、流量、液位、温度、压力、电子称等信号通与PLC进行通讯，PLC通过RS232/485转换模块与工业级计算机进行通信。

1、控制系统数据信号处理专用电源模块，为PLC系统提供可靠、稳定的电源。

静态质量法水流量标准装置技术报告

计量标准技术报告计量标准名称静态质量法水流量标准装置计量标准负责人建标单位名称填写日期目录一、建立计量标准的目的………………………………………………………………… ( )二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………………………( )三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………………………( )四、计量标准的主要技术指标……………………………………………………………( )五、环境条件………………………………………………………………………………( )六、计量标准的量值溯源和传递框图……………………………………………………( )七、计量标准的稳定性考核………………………………………………………………( )八、检定或校准结果的重复性试验…………………………………………………………( )九、检定或校准结果的不确定度评定………………………………………………( )十、检定或校准结果的验证………………………………………………………………( ) 十一、结论…………………………………………………………………………………( ) 十二、附加说明……………………………………………………………………………( )标准表法：工作原理是水流在相同时间间隔内，连续通过标准表（组）和被检表，用比较的方法确定被检表的误差。

整个工艺流程是用水泵将水池中的水输入稳压罐，稳压罐出水至经前直管段、被检流量计、后直管段、标准表组、流量调节阀、换向器、最后注入称重容器，由电子秤称量。

称重过程由换向器同步带动电子秤计时、流量计计数，然后回水池，形成一个水流量循环系统。

1.稳压方式：变频稳压2.检定衡器： 20000kg、 3000kg、600kg、150kg共4台3.夹表器形式：双气缸气动夹表器4.基本检定管线：DN50、80/65、100、200/150/125、300/250、400/350、600/500/450共计7条。

热量表检定装置系统的设计及其应用的分析

科技专论
热量表检定装置系统的设计及其应用的分析
孙 路系 统构成入手， 重点论述 了 热量表检 更多的使用质量法。 质量法虽然避免了＿ 上述问题 ， 但是用于正常检定 的效率较低， 为此如果可以配备一台好流量计就可以将标准表与质 【 关键词ｌ热量表； 检定装置； 设计； 应用 量法相结合， 从而得到最佳的方案。 质量法的取值是通过称量一段时 间内容器内液体的质量， 从而得出流量。 、 由于 热 能表 关系 到千家 万户以及 贸易计 算 的利益 ， 同时也可以 为 质量法按照数据取值的方式可以分为三种： 第一种是启停质量 环境保护、 能源节约等提供支持， 为此要将热量表作为管理的重点， 法， 即通 过人 工关 闭或者 开启 控制 检定 的结 束语 开始 ， 天 平以 及被检 从而也就需要不断地提升检定工作的准确性与效率 ， 更好的为生产 表均处于静止状态下读数， 为此适用于具有高分辨显示的被检表， 具 管理服务ａ 有结构简单以及造价低廉的优势。 第二种是静态质量法， 即在水的流 １ ． 检定装置系统构成 动中进行称重， 被检表是在流动中读取数据， 而天平在静止状态下读 热量 表 检定 装 置一 般 由５ 大 系统 构成 ： 流量 控制 系 统 、 水 温 控制 数， 具有很高的自动化。 但是配套设备投入多， 投资较大。 而第三种 系统、 数据采集系统 、 软件控制系统以及集中控制系统。 动态质量法由于要求天平的稳定性以及精度很高， 同时检定方法在国 （ １ ） 数据采集系统。 这一系统主要完成对恒温水槽温度的采集 内存 在争议 ， 为此 不建 议使 用。 以 及通 过 数据 通信 口 对 电子称 称量 读 数 的采集 。 ３ ． 计算器检定装置设计 （ ２ ） 流量 控制子系统。 压力变送器检测管道的压力， 可编程控 计算器检定装置主要 由流量标准信号源、 标准电阻箱以及多用 制 器控 制 电磁 阀 的开 关 ， 保 证设 定 流 量 的测 试 水 流 经检 热仪 表 以 及 数字表等构成， 一般应用于分体式热能表计算器的检定。 进 入称 量桶 。 这一装置通过流量标 准信号源以及标 准电阻籍， 按照要求将 （ ３ ） 水温控制系统。 通过温度传感器对水箱温度进行检测 ， 在 模拟的温差及流 量信号输入被检测热能表计算 器， 将输出值与理论 此 基 础 上借 助于 温 度 控制 器调 节 储水 箱 的温 度 ， 从 而 保证 热 能 计 量 值比较后得到被检定计算器的计量准确性。 一般要求满足二等标准 检测系统在符合相关设计标准的环境下运行。 铂电阻或者６ —１ ／ ２ 数字 多用表及配对温度传感器的电阻测量仪在 （ ４ ） 软件控制子系统。 这一系统作为智能化测试系统的核心， 实 １ ０ ０ ０ －１ ５ ０ ０ ￣、 ２ ０ —５ ０ Ｑ的误 差不能 大 干０ ． ０ ２ ￣ ／ ， 。 ‘ 现了将远程监控、 数据采集、 网络管理等部分有机的结合起来， 从而 ４ ． 实验应用结果 代替了人工的记录、 分析等。 此外还可以实现即时查询 、 统计处理以 （ １ ） 流 量检 定装 置 引发 的不 确定 度 及打印等服务， 具有高精度的计算可靠性。 流 量检 定 装 置 引发的 不 确 定度 不仅 是 不确 定 度 的主 要部 分 ， 同 见表 １ 。 （ ５ ） 集中控制子系统。 集中控制子系统也可以称作控制中心， 由 时也 是分 析重 点。 表１流量检定装置的不确定度分析结果表 网络管理器、 人机界面、 系统主机以及辅助设备等构成。 骺 嫡滤 撇 敞窟 髓 确 赠艘 的阑 嚣 ｌ 确 定腕 ２ ． 检定装置系统设计 （ １ ） 温度传感器检定装置设计 被 检 艘 船 显 举 丹 辨 牢 这一装置主要 由电测设备、 二等标准铂热电阻以及标准浴槽等 标 准 擞的 箍 砑 鼍 分 辩 率 作为标准。 相应的检测方法可以分为两类： 首先是铂热电阻常数比较 枯 跳 稳 建 性 法， 这种方法通过将被配对的温度传感器置于统一标准浴槽中， 然后 热 水 裱蹴 的 糌 异 在三个不同温度下得到每一只传感器的三个常数， 按照相应的比较公 臀 ｊ 蝗辑 槐 潞 腱 变 化 ＿ ０ ０ ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ 式计算得到二只配对温度传感器的温差， 从而也就确定了被检温度 嫩 平 豹： Ｔ ｑ ￣ ＇ ｌ ｔ 定度 ∞ ∞ ∞ ％ ％ 旧 ％ ∞ ％ 鲋 传 感器 的误 差 。 这 种 方法 一 般 适用 于生 产厂 家 或者 是试 验 厂 家对 热 ％ ％ ％ ％ ％ ％ 滞 力 及 街度 对天 平 １ 辫 ｍ １ 电阻进行配对， 具有极高的可靠性 ・ 其次是数值比较法， 这一方法通 抵 向器 的 群晌 过将两只配对温度传感器放置于两个不同温度的标准浴槽内， 浸没的 称 霹 群 中 水 凛 教 深 度一般 为３ ０ ０ ａｍ， ｒ 保持１ ５ ａｉ ｒ ｎ ， 然后 对 比被 检配 对温 度传 感 器与两 扩 ． 醚 确 耀 废 只标 准 温 度 传感 器的 温 度误 差 ， 从 而得 到 被 检 配对 温 度传 感 器的 计 （ ２ ） 温 度传感 器检 定装 置的 不 确定 度。 见表 ２ 。 量准确 度 ， 这—方法主 要适用 于正常检 定 。 表２温度传感器检定装置的不确定度分析结果 （ ２ ） 流 量检 定装 置设 计 影 响 濑 确 定 发 （ ｍ． ‘ ： ） 热水流量装置的考核指标如下： 适用口径， 在联接管道上要可以 方便的安装ＤＮ１ ５ － ＤＮ ２ ５ 并且符合相应标准的热能表流量传感器； 标 谁 能 电黼温 艘 计 ３． ５ 满 足上 述 口径 的流 量能 力， 一般 Ｄ Ｎ１ ５ 的与Ｄ Ｎ ２ ５ 的最 小及 最大流 量 一 Ｏ， ５ 杯 准 潞 横温 ． Ｉ 螽不 均 匀 性 般 分 别为 ０ ． ０ ３ ｍ３ ／ ｈ 与７ ． Ｏ ｍ３ ／ ｈ ， 而 一 般检 定 流 量通 常取 最大 流 量 的 ｌ ５ 电 测 设ｕ 衢谡 端 般， 为此 整套 的流 量范 围确定 在０ ． ０ ３ ｍ ／ ｈ ＿ ＿ ３ ． ５ ｍ ／ ｈ， 流 量 的稳 定 臼热 烛 虑 Ｏ． 善 性 要求 任 何流 量 点的 要小 于２ ． ５ ％ｔ 水 温波 动 性 要求 检定 过 程 中的 温 扩 艉 不确 定度 Ｉ ． ７ 度 下降 不能 大于２ Ｋ， 如果 出现要 及时 记录 以便于后 续 的修正使 用 ； 高 水 温试 验 ， 热 水 装 置在９ ０ ＋ ５ ℃条件下 工作 时不 能 出现换 向器控 制部 （ ３ ） 计算器检定装置的不确定度。 件 失灵或 者是 管道 变形 等影 响测 量 的现象 。 般影 响计算器检定装置的不确定度的因素为： 电测设备误差 热量 表流 量传 感 器中的 热水 流 量检 定装 置一 般 采用 累积 流 量 来 （ Ｏ ． ０ ５ ％） ， 测量信号发生器 （ Ｏ ． ０ ０ ％） ， 热量系数查表误差 （ Ｏ ． ０ ６ ％ ） ， 计算， 各 具 不 同的标 准 器种 类可 以 分 为质 量 法 、 容 积 法 以 及标 准表 接 触 电阻及导 线 电阻 （ Ｏ ． ０ ０ ％ ） ， 扩展 不确 定度 （ ０ ． １ ５ ％ ） 。 法。 由于 热 水的 温度 变化 对 于容积 影 响较 大 ， 为此一 般不 建议 使用容 通过实验数据的分析可见， 检定装置的重复性、 精度以及稳定性 积法， 而具体使用哪一种计量标准要根据装置的用途来决定。 同时考 都 符合标 准要求 ， 为此 可以作为合 格的 热 量检定 装 置。 Ｊ 虑到检定标准表的标准装置与所建立的标准表装置的流动条件存在 差异， 为此单独使用标准表作为标准器来定型检定可靠性较差， 为此 （ ＞ 下转第２ ７ ０ 页）

《热能表检定装置》

热能表检定装置1 范围本规程适用丁对工作在传热介质为水、温度不高丁95C的热交换系统中的热能表，实施检定、型式评价实验的热能表检定装置的首次检定和后续检定。

2引用文件本规程引用下列文献OIML R75-2002《热量表》EN1434-1997《热量表》JJG225-2001《热能表》JJG164-2000《液体流量标准装置》JJG643-2003《标准表法流量标准装置》JJG160-1992《标准钳电阻温度计》JJG724-1991《直流数字式欧姆表》JJF1030-1998《包温槽技术性能测试规范》CJ128-2000《热量表》GB4793.1-1995《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求第1部分通用要求》GB4208-1993《外壳防护等级(IP代码)》注：使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3 术语与定义本规程所用术语除采用JJF1001-1998《通用计量术语及定义》和JJF1004-2004《流量计量名词术语及定义》规定外，还使用下列术语：3.1 热能表检定装置(Standardized test equipment for heat meter)用丁热能表的检定，能提供确定准确度量值的计量器具和辅助设备的总体。

可以是分量法热能表检定装置或分量组合法热能表检定装置3.1.1 分量法热能表检定装置(Standardized test equipment for combined heat meter)能分别对流量传感器、配对温度传感器和计算器进行检定的热能表检定装置。

包括热水流量标准装置、配对温度传感器检定装置、计算器检定装置。

3.1.2分量组合法热能表检定装置(Standardized test equipment for complete heat meter)能分别对流量传感器、带有配对温度传感器的计算器进行检定的热能表检定装置。

包括热水流量标准装置、温度传感器/计算器检定装置。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

静态质量法水流量标准装置构成原理及不确定度分析
海宁 蔡洁 国家水大流量计量站 475002
摘要：本文介绍了静态质量法水流量标准装置的结构原理及其特点，并对其测量不确定度进行了分析。

关键词：流量标准装置 测量不确定度 一、 概述
流量标准装置是流量仪表进行量值传递的一种标准装置。

装置类型根据流量测量方法可分为静态质量法、动态质量法、静态容积法和动态容积法。

其中静态质量法和静态容积法流量源恒压，流量稳定，测量精度高。

以水为例对国内外几个流量标准装置的情况列表如下：
名称 流量上限(m 3/h) 准确度(%) 测量方法
国家水大流量计量站 18000 0.10 静态容积法
美国标准局 23000 0.13 静态质量法 英国工程研究所 5040 0.20 静态质量法 德国技术物理研究院 1800 0.10 静态容积法 二、 静态质量法水流量标准装置结构原理
静态质量法水流量标准装置原理图
按要求将被检流量计安装到试验管路中，启动水泵，将水池中的水抽入水塔或高位水箱，当水开始溢流后，依次开启开关阀和调节阀，使水经被检流量计、换向器和旁通管路流入水池。

开始检定时，操作调节阀将流量调至所需流量后，启动换向器使水由旁通管路换入称量容器，同时触发计时、计数系统开始记录被检流量计示值和测量时间，当达到预定水量时，操作换向器，使水由称量容器换入旁通管路，同时停止流量计和计时器信号记录。

比较电子秤的称量值和被检流量计的输出流量值，从而确定被检流量计的计量特性。

中
国流量仪表网 w w w .c h i n a -f l o w .c n
三、数学模型
f m C t m
q = (1)
式中：—瞬时质量流量，kg/m 2;
m q m —测量时间内称量容器内的液体质量示值，kg; t —测量时间，s;
—浮力修正系数。

f C ρρρρρ
ρρρa m a a m
a
f C +−≈−−
=111 (2)
式中：a ρ—空气密度，kg/m 3;
m ρ—检定时电子秤的标准砝码密度，kg/m 3;
ρ—检定时液体密度，kg/m 3。

四、装置的不确定度分析
流量计量中的不确定度通常用相对不确定度表述，则影响装置测量的不确定度分量有：
r u ·测量时间的不确定度;
)(t u r ·电子秤的不确定度；
)(m u r ·空气浮力修正系数的不确定度。

)(f r C u [][][]222r )()()()()()(c f r f r r r r r C u C c m u m c t u t u ++=
(3)
灵敏系数1)(==∂∂=
t
C C t
m m m q q m m c f
f m m r
1)(−=t c r 1)(=f r C c 将灵敏系数代入式(4)得：
[][][]222)()()(f r r r r C u m u t u u ++=
(4)
下面对每个分量分别进行不确定度评定：
中
国流量仪表网 w w w .c h i n a -f l o w .c n
1.测量时间的不确定度
测量时间t 包括从测量开始时换向器换向信号脉冲上升沿到测量结束时换向器换向信号脉冲上升沿的时间间隔和随着换向器换向动作而产生测量时间误差的修正两部分，则：
m t H t [][]22)()()(H r m r r t u t u t u +=
(5)
a).计时器的不确定度
若在计时器说明书中写明“测量120s 时的累积误差在120s 的±1/50000以内”，按矩形分布考虑，取k=3时，＝
)(m r t u 3
500001＝1.15×10-5。

b).换向时间的不确定度
在静态质量法水流量标准装置中，换向器换入行程和换出造行程的差影响质量测量的不确定度，因此应考虑其不确定度。

在此以行程差法为例进行说明，换向器按规程检定后结果见表1。

c).测量时间的不确定度
将a)、b)的结果代入式(5)得：
[][]22)()()(H r m r r t u t u t u +=
5221049.3)000033.0()0000115.0(−×=+= (6)
2.电子秤的不确定度
在静态质量法液体流量标准装置中标准秤量设备通常选用电子秤。

流量计量中所使用的电子秤具有如下特点：
·具有去皮重功能，即秤的最大允许误差适用于除皮重后的净重值。

·虽然秤有其最小称量值，但流量装置上使用的电子秤一般在2/3满量程以上使用。

·秤的不确定度用相对不确定度表示。

下面以分度值为50g 的2级1t 电子秤为例进行不确定度分析。

(1) 电子秤允许误差造成的不确定度)(1m u
设电子秤的允许误差为±200g，按矩形分布考虑，取k=3, 则：=0.12(kg)
)(1m u (2) 电子秤分辨力的不确定度)(2m u
分辨力的为±50g，按矩形分布考虑，取k=3， 则：=0.03(kg)
)(2m u 中
国流量仪表网 w w w .c h i n a -f l o w .c n
(3)电子秤的标准不确定度)(m u ： [][]12.003.012.0)()()(222
221=+=+=
m u m u m u (kg） (7)
(4)电子秤的相对标准不确定度 )(m u r m
m u m u r )
()(=
(8)
设电子秤的净称量值m 为900kg，则：
4103.190012
.0)()(−×===m
m u m u r (9)
3.空气浮力修正系数的不确定度 由式(3)可知：
[][][]2
2
2
)()()()()()( )(ρρρρρρr r m r m r a r a r f r u c u c u c C u ++= (10)
灵敏系数0)(=∂∂=
a
f
f a a r C C c ρρρ
m
m f m m f f m m r C C C c ρρρρρρ11
)(2
≈=∂∂= ρ
ρρρ1
)(≈∂∂=
f f r C C c
将灵敏系数代入式(12)得：
2
2
)(1)(1 )(⎥⎦⎤
⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=ρρ
ρρr m r m f r u u C u (11)
把a ρ取为常数（1.21kg/m 3），但在实际测量环境（大气压96～106kPa，气温5～30℃）下，a ρ变化范围为1.10～1.33kg/m 3。

因此，a ρ相对于1.21kg/m 3，产生最大0.02kg/m 3的误差。

假定此误差分布是均匀分布，则：
=)( a r u ρ0.0095
在一般情况下m ρ=7850kg/m 3，ρ=1000kg/m 3，≈f C 1；估计产生的最大误差相对于
m ρ为10 kg/m 3，相对于ρ为 5 kg/m 3；均为矩形分布，包含因子k=3，则有：
)m (r u ρ=0.00074, )(ρr u =0.0029,将以上数值代入式(13)得：
622109.2)0029.01000
1
()00074.078501(
)(−×=×+×=f r C u (12) 4.装置的不确定度
将式(6)、式(9)、式(12)的结果代入式(5)得：
[][][]222)()()(f r r r r C u m u t u u ++=
%0135.00000029.000013.00000349.0222=++=
装置的扩展不确定度为：
r ku =r U
中
国流量仪表网 w w w .c h i n a -f l o w .c n
取，则：
2=k %027.0000135.022U r =×==r u
五 、结束语
由于静态质量法水流量标准装置具有测量精度高、运行稳定、可靠等优点，早已成为许多计量检定部门的优先选择对象，但其应用在大口径流量计的检定上相对成本较高，相信在中小口径流量计测量领域的应用前景会更加广阔。

中
国流量仪表网 w w w .c h i n a -f l o w .c n。