[科普中国]-流量计的校准

简介

流量是流体在单位时间内通过管道或设备某横截面处的数量。该数量用质量来表示，称为质量流量；用体积来表示，称为体积流量；用重量来表示，称为重量流量。因为流体的密度随流体的状态参数变化而变化，故在给出体积流量的同时，必须指明流体的状态。特别是气体，其密度随压力、温度变化显著不同，为了便于比较体积流量的大小，常把工作状态下的体积流量换算为标准状态下（温度为20℃，绝对压为101325Pa）的体积流量。常用的流量测量方法有速度式流量测量方法、容积式流量测量方法和通过直接或间接的方法测量单位时间内流过管道截面的流体质量数。在上述方法，应用较多的速度式流量测量方法仪表。目前所应用的流量计，除标准节流装置不必进行实验检定外，其余的流量计出厂时几乎都要进行检定。在流量计使用的过程中，也应经常进行校准。1

容积法容积法应用的最普遍。这是一种计量在测量时间内流入定容容器的流体体积，以求得流量的方法。图1为静态容积法水流量检定装置典型结构示意图（检定脉冲输出的流量计，检定其他输出流量计需更换21）。换向器13用来改变流体的流向，使水流入标准容器中（可根据流量大小，选择标准容器15或16），换向器13启动时触发脉冲计数控制仪21，以保证水和脉冲信号计数的同步测量。校准时用泵从贮液容器中抽出的试验流体打到高位水箱中，然后通过被校流量计，若选择标准容器15，则关闭放水阀17，打开放水阀18，并将换向器13置于使水流流向标准容器16的位置。待流量稳定后，启动换向器13，将水流由标准容器16换入标准容器15，同时触发脉冲计数器累计被校准流量计的脉冲数，当达到预定的水量或预置脉冲数时，换向器自动换向，使水流由标准容器15换入标准容器16，从该容器的读数玻璃管的刻度上读出在该段时间内进入标准容器的流体的体积V，记录下脉冲计数控制21所显示的被校准流量计的脉冲数N。用校准流量计的脉冲数N与获得的标准体积V比较，确定被标流量计的仪表常数和精度。由频率指示仪20指示流量计的瞬时流量。此法系统精度可达0.2%。1

质量法质量法是一种称量在测量时间内流入容器的流体质量以求得流量的方法。校准时用泵从贮液容器中抽出试验流体通过被校流量计后进入盛液体的容器，在称出重量的同时测定流体的温度，用来确定所测流体在该温度下的密度值。用所测流体的重量除以所测温度下的流体的密度，即可求得流体的体积。将其同仪表的体积示值（累计脉冲数）进行比较，即可确定被校流量计的仪表常数和精度，此法系统的精度可达0.1%。1

其他方法标准体积管法的工作原理基于容积法（标准容积法），但它是属于动态测量。

标准流量计比较法是将被校流量计和标准流量计串联接在流过试验流体的管道上，通过比较两种的测量值求出误差。标准流量计的精度要比被校流量计的精度高2~3倍。1

相关概念瞬时流量：单位时间内流过的流体数量。

累积流量：一段时间内通过管道截面的流体总量。

平均流量：累积流量除以流体流过的时间间隔。1