文摘：討論了液體渦輪流量計(jì)的幾種標(biāo)定系統(tǒng)，包括穩(wěn)態(tài)標(biāo)定、動(dòng)態(tài)標(biāo)定、在線標(biāo)定和實(shí)時(shí)標(biāo)定。其中在線標(biāo)定和實(shí)時(shí)標(biāo)定是提高渦輪流量計(jì)測(cè)量精度的重要措施，計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)的建立已不難實(shí)現(xiàn)這2種標(biāo)定。

前言

由于制造過(guò)程中的公差，每臺(tái)渦輪流量計(jì)的儀表常數(shù)都不相同，出廠前必須逐臺(tái)標(biāo)定并把標(biāo)定出的儀表常數(shù)標(biāo)在標(biāo)簽中，使用時(shí)若與標(biāo)定狀態(tài)相差校大時(shí)需重新標(biāo)定。另外，考慮到使用過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)件的磨損等因素引起流量系數(shù)的變化，也應(yīng)定期標(biāo)定。因此除生產(chǎn)廠具有標(biāo)定設(shè)備外，使用部門也逐漸建立了標(biāo)定系統(tǒng)。以下討論幾種液體渦輪流量計(jì)的標(biāo)定方法。

1、靜態(tài)質(zhì)量法

靜態(tài)標(biāo)定設(shè)備一般由液體恒壓源、計(jì)量器、計(jì)時(shí)器和同步機(jī)構(gòu)組成。其中計(jì)量器用標(biāo)準(zhǔn)容積時(shí)稱為容積法；使用地上衡或地中衡直接測(cè)出質(zhì)量流量時(shí)稱為質(zhì)量法。由于地上（中）衡精度較高，所以質(zhì)量法標(biāo)定精度較高，一般誤差為±0.05%～0.2%，而容積法為±0.2%～0.4%。圖1為靜態(tài)質(zhì)量法標(biāo)定系統(tǒng)。圖中，1一儲(chǔ)液池（水或其它介質(zhì)）；2一泵；3一液塔；4一溢出管；5一整流器；6一被校渦輪流量計(jì)；7**量調(diào)節(jié)閥；8一背壓裝置；9一換向器；10一地上衡。其中被校渦輪流量計(jì)之前的直管段長(zhǎng)度應(yīng)為管徑的30～50倍；之后的直管段應(yīng)為管徑的10～15倍。整流器的作用是保證進(jìn)人渦輪流量計(jì)的流態(tài)，消除旋轉(zhuǎn)流對(duì)測(cè)量的影響，流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝在流量計(jì)之后，避免閥門對(duì)流量擾動(dòng)帶來(lái)誤差。標(biāo)定時(shí)使用精度高德石英晶體電子秒表測(cè)量換向器2次動(dòng)作之間的時(shí)間，地上衡測(cè)出這段時(shí)間流過(guò)流量計(jì)的液體質(zhì)量，即可求出質(zhì)量流量。由于測(cè)質(zhì)量時(shí)被測(cè)液體處于靜止?fàn)顟B(tài)，故稱靜態(tài)質(zhì)量法。

2、動(dòng)態(tài)質(zhì)量法

由于靜態(tài)法必須等待容器中的液體靜止后才能測(cè)量，另外容器中不能存在殘留液體，所以效率低，動(dòng)態(tài)標(biāo)定法是在液體流動(dòng)情況下進(jìn)行質(zhì)量或容積測(cè)量：一般先把容積或質(zhì)量固定，只測(cè)量時(shí)間，操作簡(jiǎn)便，效率高。圖2為1種動(dòng)態(tài)質(zhì)量法標(biāo)定系統(tǒng)，可在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定。其工作過(guò)程為：打開(kāi)主泵2.使油液在回路中循環(huán)；調(diào)節(jié)油溫控制器3.使油液達(dá)到標(biāo)定溫度；調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥4.使被校流量計(jì)5.指示標(biāo)定刻度；流場(chǎng)穩(wěn)定后先在祛碼盤8中加起始質(zhì)量祛碼，秤10失去平衡；按標(biāo)定按鈕，計(jì)量油箱6底部放泄閥關(guān)閉、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器13回零，開(kāi)始充液；隨著計(jì)量油箱中油液增加達(dá)到起始質(zhì)量時(shí)，秤10恢復(fù)平衡，執(zhí)行元件11觸發(fā)傳感器12.使計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器13開(kāi)始計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)；再將一標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量砝碼加于砝碼盤8中，秤10又失去平衡；繼續(xù)充液，當(dāng)*二次達(dá)到平衡時(shí)，再次觸發(fā)傳感器12.使計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器停止工作。由所計(jì)時(shí)間t和質(zhì)量即可求出質(zhì)量流量。一個(gè)循環(huán)結(jié)束后，放泄閥自動(dòng)打開(kāi)，計(jì)量油箱中的油液放到主油箱1中.整個(gè)標(biāo)定過(guò)程中，只需人工調(diào)節(jié)流量閥，加2次固定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)祛碼。每次循環(huán)時(shí)間1～2min，效率較高。另外計(jì)量油箱全部質(zhì)量支在秤上，不與管路系統(tǒng)有剛性連接，因此精度高。為了防止油液沖擊影響測(cè)量精度，計(jì)量油箱中采取了防沖擊措施。

3、在線標(biāo)定和實(shí)時(shí)標(biāo)定

在生產(chǎn)系統(tǒng)或?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)上附設(shè)流量標(biāo)定裝置，在不影響生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)工作情況下進(jìn)行標(biāo)定稱為在線標(biāo)定。若每次對(duì)流量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)都**進(jìn)行標(biāo)定即為實(shí)時(shí)標(biāo)定或稱實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，實(shí)時(shí)標(biāo)定可以消除各種參數(shù)的變化對(duì)測(cè)量精度的影響。圖3為質(zhì)量法在線標(biāo)定系統(tǒng)，它附設(shè)在工作系統(tǒng)中，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)定。處于工作情況時(shí)，打開(kāi)開(kāi)關(guān)4、5、6，,油液通過(guò)渦輪流量計(jì)7去工作系統(tǒng)，同時(shí)通過(guò)開(kāi)關(guān)5充往計(jì)量油箱1，計(jì)量油箱與液體管道無(wú)剛性連接，全部質(zhì)量通過(guò)杠桿2作用在力傳感器3上，計(jì)量油箱充一定的油液后在傳感器輸出信號(hào)控制下關(guān)閉開(kāi)關(guān)5，作好標(biāo)定準(zhǔn)備。標(biāo)定時(shí)，打開(kāi)開(kāi)關(guān)5，關(guān)閉開(kāi)關(guān)4，此時(shí)計(jì)量油箱中的油液在計(jì)量油箱上方提供的一定氣壓P1驅(qū)動(dòng)下經(jīng)過(guò)被標(biāo)定流量計(jì)進(jìn)人工作系統(tǒng)。此時(shí)只需測(cè)出力傳感器測(cè)出的起始質(zhì)量M1到終了質(zhì)量M2之間的時(shí)間就可得到質(zhì)量流量，達(dá)到終了質(zhì)量M2后，自動(dòng)打開(kāi)開(kāi)關(guān)4，恢復(fù)正常工作狀態(tài)，該系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)控制下很容易實(shí)現(xiàn)，并立即求出實(shí)時(shí)的儀表常數(shù)，計(jì)算機(jī)每次采集流量數(shù)據(jù)之前按上述過(guò)程進(jìn)行一次實(shí)時(shí)標(biāo)定。然后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，按實(shí)時(shí)標(biāo)定的儀表常數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

由于標(biāo)定系統(tǒng)難免有殘存液體，尤其是粘性較大時(shí)附著在壁面上的液體，須另加沖洗系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，使設(shè)備復(fù)雜化。另外，容積法受容積誤差影響，質(zhì)量法受管路系統(tǒng)支撐系統(tǒng)影響，測(cè)量精度受到限制，近代出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)體積管具有精度高、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、占地面積小、便于在線標(biāo)定、容易配合計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)定，尤其適于粘性液體，被公認(rèn)為*佳的粘性液體流量標(biāo)定裝置。其基本原理是檢測(cè)通過(guò)一定容積液體所需時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)體積管的容積誤差為±0.35%。圖4為標(biāo)準(zhǔn)體積管標(biāo)定系統(tǒng)原理圖，工作順序?yàn)椋喊纬鲣N3，球A落入管道，再插進(jìn)銷3，球A被流動(dòng)的液體推動(dòng)到檢測(cè)器4時(shí)，檢測(cè)器給計(jì)時(shí)器發(fā)信號(hào)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，球A到達(dá)檢測(cè)器5時(shí)，給計(jì)時(shí)器發(fā)出停止計(jì)時(shí)信號(hào)，計(jì)量結(jié)束。2檢測(cè)器之間的體積一定，按所計(jì)時(shí)間求出容積流量。球A繼續(xù)前進(jìn)，停在銷6處。推球器7退出，拔出銷,6，球A生落下，同B、C球并列，推進(jìn)推球器7，使B球落下，用C、A2球密封，B球落在銷3上，同時(shí)插進(jìn)銷6，等待下一次標(biāo)定。

以上工作順序由計(jì)算機(jī)管理很容易實(shí)現(xiàn)。由于標(biāo)準(zhǔn)體積管的容積誤差小，因此標(biāo)定精度高。在生產(chǎn)線上接入必要的控制開(kāi)關(guān)，即可實(shí)現(xiàn)在線標(biāo)定和實(shí)時(shí)標(biāo)定。