摘 要: 介紹了一種型號為 LB311非水液體浮子流量計檢定裝置 ,該裝置基于標準表法 ,采用一大一小離心泵來提供穩流源 ,用渦輪流量計作為標準表來檢定浮子流量計 ,測試流量范圍寬; 采用三閥調節系統 ,調節精度高。
在計量檢定部門或者企業內部 ,需要檢定浮子流量計。 目前浮子流量計檢定裝置大多設計精度不高 ,這樣就不能滿足需要檢定浮子流量計的場合 ,基于此 ,我們設計了基于標準表法的流量檢定裝置。

1、系統的原理和構成：
 浮子流量計的測量原理是: 在一根垂直的錐形管內裝有可上下浮動的轉子 ,當流體自下而上流經錐形管時 ,被轉子節流 ,在轉子的上下游之間產生壓差 ,轉子在此壓差下上升 ,當壓差和轉子所受的重力、浮力以及粘性力三者的合力相等時 ,轉子處于平衡位置 ,讀取轉子的高度刻度就可以知道對應的流量。 其測量原理示意圖如圖 1所示。
 浮子流量計校準系統由控制柜、標準流量源系統和車體三大部分組成。 系統的原理圖如圖 2所示。
 控制柜部分用來控制泵 1和泵 2的啟動和停止 ,可以根據被檢浮子流量計的流量范圍選擇開啟泵 1、泵 2 或者同時開啟 ,以適應不同的流量檢定范圍。
 控制柜有總電源開關、上下游壓力超限報警器、溫度超限報警器。系統上游壓力超過 0. 36 M Pa 時壓力超限報警器報警 ,當系統上游壓力超過 0. 40 M Pa 時壓力顯示儀表控制繼電器切斷泵的供電 ,防止系統產生過壓 ,而且系統溫度達到 50℃時溫度顯示儀表控制繼電器輸出切斷電源以保證系統的安全。

 流量源系統為系統提供穩定的流量源 ,包括泵 1、泵 2、油箱和穩壓容器。泵 1的功率為 3 kW,泵 2的功率為 2. 5 kW ,油箱的容積為 2 m3 ,穩壓容器的容積為 1m3 ,油箱和穩壓容器除了具有儲蓄和穩壓的功能之外 ,還具有散熱的作用 ,從而使系統能持續處在熱平衡狀態 ,尤其是在檢定介質是可燃易爆液體時 ,更加要注意系統的溫度不能過高。
 在被檢浮子流量計的上下游 ,分別安裝有溫度和壓力傳感器 ,可以隨時顯示溫度和壓力值 ,并在控制柜面板的壓力溫度顯示儀表上讀數記錄 ,以便為后續的散熱面積的計算公式如下:

 

 
式中: A 為容器表面積 , m²; H 為系統需要散掉的熱量 , 本文中 H= 5. 5 kW; t 為油溫***高以 55℃計算時 ,和常溫 25℃的差 , 即 t = 30℃; K 為散熱系數 , W /( m²· ℃ )。 散熱系數因容器周圍通風條件的好壞而不同 ,本系統 K 取 15 W /( m²· ℃ )。
 考慮到管路的散熱,我們設計油箱體積為 2 m³ ,穩壓容器容積為 1 m³ ,可以滿足散熱表面積 12 m² 的要求。
 車體部分內部有三支標準渦輪流量計 ,渦輪流量計具有重復性好、準確度高的特點 ,根據被檢浮子流量計的不同流量范圍選擇不同口徑的渦輪流量計和顯示儀表。
 
1～ 10 L /min←→H6 mm
 
8～ 80 L /min←→H15 mm
 
40～ 500 L /min←→H40 m m
 采用主調節、微調節以及旁路調節相結合的調節系統 ,流量調節范圍為 1～ 500 L / min,流量測量準確度為 0. 25% 。
檢定數據的換算和補償做準備。
 
2、試驗結論和不確定度分析：
 
表 1
 

 
表 2
 

 
  合成標準不確定度為 0. 0991% ; 擴展不確定度為 0. 198% , k= 2經過試驗可知 , 系統能達到技術協議要求的檢定流量范圍在 1～ 500 L /min ; 溫度壓力的測量值穩定 ,系統的熱平衡條件容易滿足; 流量的穩定性比較好 ,各點的穩定度和不確定度分別如表 1、表 2所示。