水標(biāo)定裝置的工作原理

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行各業(yè)需要對(duì)流量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量，滿(mǎn)足生產(chǎn)、貿(mào)易、監(jiān)測(cè)、控制的需要。一臺(tái)準(zhǔn)確度高的流量計(jì)，基于流量計(jì)本身的設(shè)計(jì)制造，同時(shí)需要一套高準(zhǔn)確度水流量裝置對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定。水流量裝置是一個(gè)計(jì)量器具，是要經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)赜?jì)量測(cè)試技術(shù)研究院測(cè)試，獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)證書(shū)，才可對(duì)出廠流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，保準(zhǔn)出廠流量計(jì)產(chǎn)品性能，確保產(chǎn)品性能指標(biāo)符合客戶(hù)要求。
水流量裝置是對(duì)流量?jī)x表進(jìn)行量值傳遞的一種標(biāo)準(zhǔn)裝置，它主要用于測(cè)試流量?jī)x表的準(zhǔn)確度、重復(fù)性、線性度、穩(wěn)定性、范圍度、過(guò)載能力、可靠性等。水流量裝置有很多種類(lèi)，按照測(cè)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(duì)擴(kuò)展不確定度，本文介紹的水流量裝置取得了計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院頒發(fā)的校準(zhǔn)證書(shū)，靜態(tài)質(zhì)量法不確定度為 Urel = 0.085% ，動(dòng)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(jì)，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(jì)。水裝置的相對(duì)擴(kuò)展不確定度等級(jí)分為：0.05%～0.1% 主要用于科研測(cè)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(jì)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(jì)》 [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(yáng)程、標(biāo)準(zhǔn)表準(zhǔn)確度等級(jí)、供水穩(wěn)壓方式等 。
在試驗(yàn)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(dòng)方向，使水流向衡器或通向水池的管道中，換向器的動(dòng)作指令來(lái)自質(zhì)量法的控制系統(tǒng)。靜態(tài)質(zhì)量法檢定流量計(jì)時(shí)，首先將換向器置于使水流向水池的管路中，開(kāi)啟水泵和閥門(mén)，讓裝置運(yùn)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(cè)試管道水流量達(dá)到穩(wěn)定后，在電腦操作界面上點(diǎn)擊“檢定開(kāi)始” 框，換向器會(huì)同步動(dòng)作，將水流切換流入衡器。在換向器啟動(dòng)時(shí)刻，同步啟動(dòng)計(jì)時(shí)器和被檢流量計(jì)的脈沖計(jì)數(shù)器，當(dāng)衡器中水重量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，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(shí)控制系統(tǒng)停止計(jì)時(shí)器和被檢表脈沖計(jì)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(dòng)，適當(dāng)延長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)間），衡器的水重量數(shù)值傳遞到控制系統(tǒng)，每一個(gè)稱(chēng)重?cái)?shù)值檢定周期不少于 30 s 同時(shí)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(jì)算公式，根據(jù)衡器稱(chēng)到水的質(zhì)量和被檢流量計(jì)輸出的脈沖數(shù)計(jì)算得出流量計(jì)的 K 系數(shù)。