液体流量计检定方法

1、液体流量计检定方法一、引言 液体流量计的检定要比其它测量仪表花费更多人力和物力。世界上使用着数以千计的检定水、油和燃料流量计的高价装置。在此，对现有液体流量计的检定方法作一综述, 并讨论其优缺点。有两种流量计, 一种用于测定通过仪表的流体总量; 另一种主要在加工工业中用以指示通过仪表的流量。本文讨论这两类流量计的检定。液体流量计检定方法二、检定方法 流量计的检定, 和其它测量仪表一样, 即将被测仪表读数和标谁测量装置的测量值相比较。现在使用的各种检定系统有两种分类法: 第一、按照标准的本身特点;第二、按照系统的操作方式。按第一种分类法, 主要有四种标准类型: 重量测量槽、容积测量槽、管道校验器

2、和标准仪表(此外, 尚有一种混合标堆, 由标准仪表与其它三种标谁形式之一组成)。液体流量计检定方法按第二种分类法, 有三种操作方式。在第一种“ 静止起动结束” 方式中, 最初液体是静止的, 开始试验时突然起动, 并尽快达到规定流速, 液体全部流经仪表进入标准器, 试验结束时,使流动突然停止。第二和第三种方式可统称“流动起动 结束” 试验。在试验的前后, 液体都稳定地流经仪表。根据标谁器是静态或动态读数, 试验可弓!出两种方式。如标淮为静态读数, 则除了在试验期间将流动着的液体转换进入标准器外, 在试验前、后均须将标准器旁路。液体流量计检定方法而试验期间转换入标淮器的液体量等静止后记下读数。如标

3、准为动态读数, 则液体从开始试验前的某一时刻直至试验结束后都连续地进入标准器。标准器内的液体容量或质量在试验开始和结束瞬间应及时记下。液体流量计检定方法三、容积测量“ 静止起动结束” 系统 容积测量槽用在“静止起动结束” 方式是最早用来检定液体容积总量流量计的方法, 至今仍广泛应用。英国工程研究所(NE L ) 采用此法试验汽油分配泵上的空气分离器和检定小型燃料流量计。图1 为原理简图。液体通过被检仪表再经切断阀, 最后进入容积测量槽, 液体可由底部或顶部进入。为避免涡旋产生切断阀要装在仪表下游。液体流量计检定方法 试验开始时, 将从泵、仪表、切断阀至槽的整个管路完全充满液体。切断阀关闭, 泵

4、运转, 容积测量槽下颈部的液体处于预定液位, 该液位通常是采用溢流堰法自动调节。进行试验时, 记下仪表的初始读数, 或将仪表的刻度盘置于零位。然后, 尽快地打开切断风等到容积测量槽内的液位到达上颈部时, 再尽快地关闭切断阀。最后将试验期间通过仪表的容积指示值与进人容积测量槽的容积相比较。液体流量计检定方法四、容积测量“流动起动结束” 系统 用在“ 静止起动结束” 方式中的容积测量槽是检定燃料容积式仪表的一种适合装置。因此产生了将容积测量槽用于“ 流动起动结束” 方式中来检定流速式流量计的想法。但是, 大概因实验困难和所获得的准确度受到限制, 所以很少采用。有人介绍过应用静态读数的容积测量槽的这

5、样一种系统。N E L 已建立一种用在“ 流动起动结束” 方式中具有动态读数的容积测量槽。但是受准确度的限制, 目前已被其它方法代替。液体流量计检定方法五、霍爱测量“ 静止起动结束” 系统 重量测量“静止起动结束” 系统示于图3 。试验液体从储槽打出流经试验仪表、流速控制阀、切断阀和恒液位装置自由流进称重槽, 待称重后打开阀, 依靠重力泄放将称重槽内的液体自由流入储槽进行返回。液体流量计检定方法重量测量法只适用于实验室, 不大适用于现场。和上述的容积测量“静止起动结束”系统一样。它不能用于检定流速式仪表或任何其特性受流动开始和停止期间减流量影响而变化很大的其它仪表。液体流量计检定方法六、具有醉

6、态称重的君且测且“流动起动结束” 系统 “ 流动起动结束” 系统的核心是换流器, 其作用是, 在流动加速到稳定值和试验结束时减速到停止这两个期间, 将通过流量计的流动旁路掉, 并将测量期间的稳态流换流入称重槽。在低流速情况下, 一个三通电磁阀就是一个有效的换流器。在较高流速情况下, 要求特殊设计的换流器。在最高流速情况下, 就变成复杂的机械部件。液体流量计检定方法这种系统偶然用于油和燃料。而通常都是用于水。在N E L 的水流量实验室中用于检定各种类型的流量计, 其中包括大型原油涡轮流量计。但是在实验室里用油检定这种大型仪表代价太高。这种系统一般将射流和换流器板设计在垂直面内。但是,N E L

7、 的50 吨换流器(图7 ) 为了降低房子高度几乎与射流排成水平, 这种换流器适应高达1 . 5米“/ 秒的水流速。相信还有最大的快速换流器存在。液体流量计检定方法七、具有动态称重的重且测且“ 流动起动结束” 系统 动态称重法的原理可由图10 说明。试验开始前, 试验液体以一稳定流速通过流量计进入称重槽, 再通过称重槽底部的泄流阀流出。该系统在N E L 已正式用于检定流速很低的油和燃料流量计。该法在高流速下的准确度是争论已久的一个课题。在必须用有害的或难以对付的液体来检定流量计的地方, 这是一种方便的方法。这已被用于在高流速下的液态氮和高温航空燃料。液体流量计检定方法八、管道校验器 管道校验

8、器内部有一个活塞或起活塞作用的弹性球体, 在管道内沿着待准确测定流速或容积的液体流动方向移动这种通用型高准确度装置有几个国家设在标准研究所, 如N E L 于1 9 7 7年设置的一台改进装置。应用一种如图13 所示的特殊活塞。这种设计已克服了该种装置的两个主要缺陷: 即由于活塞密封处可能泄漏而引起的不确定度以及机械式活塞检侧器开关较差的重复性。液体流量计检定方法九、标准流且计 几乎检定任何种类仪表最省时的方法是在同一时间内将其读数与标准仪表的作比较。这种方法可用于液体流量计, 尤其适用于检定中等准确度的廉价仪表, 因为这种检定法本身是价廉、方便和快速的。但要对标准仪表作定期检定。液体流量计检

9、定方法十、组合系统(标准仪表加检定装里) 将标准仪表同高准确度的标淮系统两者连接起来构成组合系统是可能的。N E L 将位移式仪表与重量测量“静止起动结束” 系统组合起来。其中的标准系统也可用管道校验器或容积测量“ 静止起动结束” 系统。这种组合具体地作为轻便标谁使用。组合系统的另一优点是, 能从一般只适用于总量测量的“静止起动结束” 标准系统中得到准确的流速测量。用于该系统中的位移式流量计必须配有可靠的适当高脉冲发生率的电脉冲发生器。商业上的位移式仪表因带有转速表头无此要求。液体流量计检定方法十 一, 运用上的几个问题1.热澎胀所有的油和燃料有相当高的热膨胀系数, 且随液体的化学成分而变,

10、一般约为0 .1 % / 。C。最易挥发的燃料具有最高的膨胀率, 粘性油最低。2. 压缩性与通常的概念相反, 液体决不是不可压缩的,典型燃料的容积变化大约每巴。0.01 % , 水约为其一半。因此, 如果仪表与校验器内液体的压力差大于1 巴(对燃料) 或2 巴(对水) , 就要对压缩性进行修正。液体流量计检定方法3.充气有两种原因使气饱存在于流量计检定回路的液体中。第一、这是公认的因某种扰动由大气中带入, 例如当液体自由喷射到槽内时。另一个充气原因却很少被知道, 因此具有更潜在的危害性, 这就是被溶解了的空气从溶液中放出, 只要系统任何处的局部压力低于大气压, 这种情况就易于发生。液体流量计检定方法4.流动的扰动仪表检定回路内的理想流动, 应如同无