摘要:文章介紹了一種便攜式油流量計(jì)校準(zhǔn)裝置，本裝置在特定情況下可以作為標(biāo)準(zhǔn)來校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)的各類油流量計(jì)(容積式流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)以及其它類型流量計(jì))。通過配備精度高質(zhì)量流量計(jì)和自動(dòng)控制系統(tǒng)，在不同環(huán)境下，通過與被檢表的串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)校準(zhǔn)、測(cè)量及數(shù)據(jù)處理，從而達(dá)到校準(zhǔn)溯源的目的。其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、自動(dòng)化程度高以及體積小巧便于攜帶，具有一定的推廣價(jià)值。
　　作為用于流體測(cè)量及控制的儀器，流量計(jì)廣泛用于石化、制藥、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域生產(chǎn)中。所在地區(qū)，濱江臨海，倉儲(chǔ)庫區(qū)眾多，庫區(qū)發(fā)貨平臺(tái)用流量計(jì)及加油船用的流量計(jì)有相當(dāng)?shù)牧�，交接雙方對(duì)數(shù)量的正確率要求很高，采用的.流量計(jì)一般都優(yōu)于0.5級(jí)。一般流量計(jì)的標(biāo)定，需要客戶將被檢表從生產(chǎn)一線拆卸后送到實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定，主要采用是容積法、標(biāo)準(zhǔn)表法和衡重法。標(biāo)定主要介質(zhì)是清潔水，部分不能用水標(biāo)定的流量計(jì)還需要送到油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行標(biāo)定，但國內(nèi)用油作為標(biāo)定介質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室很少，企業(yè)往往需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間和精力來送檢流量計(jì)，不僅影響了工作更影響了效益。為了解決這些油流量計(jì)溯源難的問題，給地方企業(yè)提供計(jì)量技術(shù)支持，我們?cè)O(shè)計(jì)出一套便攜式油流量計(jì)校準(zhǔn)裝置，通過現(xiàn)場(chǎng)與被檢表串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理，從而達(dá)到為企業(yè)流量計(jì)提供校準(zhǔn)溯源的目的。
1便攜式校準(zhǔn)裝置基本構(gòu)成
1.1便攜式校準(zhǔn)裝置的組成
　　便攜式油流量計(jì)校準(zhǔn)裝置(下面簡(jiǎn)稱校準(zhǔn)裝置)主要由質(zhì)量流量計(jì)、溫度變送器、壓力變送器、工藝管路、專用復(fù)合軟管、快裝組件、防爆安裝柜及計(jì)算機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)等組成�；�本構(gòu)成如圖1所示:其中選用一臺(tái)艾默生DN50精度高(0.1%)質(zhì)量流量計(jì)作為主標(biāo)準(zhǔn)器，加裝一臺(tái)防爆型溫度變送器和一臺(tái)防爆型壓力變送器用于溫度和壓力的數(shù)據(jù)采集，通過裝置系統(tǒng)上位機(jī)(筆記本電腦)及下位機(jī)(PLC)為核心完成系統(tǒng)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)工藝過程標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)、被檢裝置(或被檢流量計(jì))、溫度、壓力等測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和計(jì)算處理，從而完成計(jì)量檢測(cè)的計(jì)算，檢定結(jié)果的顯示、存儲(chǔ)和查詢等功能;同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)工藝流程的流動(dòng)狀態(tài)和測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示，便于控制流量范圍，選擇合適的流量點(diǎn)。
 
1.2便攜式校準(zhǔn)裝置工作原理及流程
　　工作時(shí)，通過人工操作通過連接軟管將校準(zhǔn)裝置與被檢流量計(jì)(或被檢系統(tǒng))連接形成在線管路上，在相同的時(shí)間內(nèi)，液體介質(zhì)連續(xù)經(jīng)過被檢流量計(jì)(或被檢系統(tǒng))及校準(zhǔn)裝置，以校準(zhǔn)裝置作為標(biāo)準(zhǔn)與被檢流量計(jì)(或被檢系統(tǒng))串聯(lián)起來進(jìn)行計(jì)量數(shù)據(jù)的對(duì)比，采用計(jì)算機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量采集相關(guān)數(shù)據(jù)，最后計(jì)算出被檢流量計(jì)(或被檢系統(tǒng))的正確率和重復(fù)性，實(shí)現(xiàn)流量計(jì)的在線校準(zhǔn)的目的，工作流程如圖2所示。
 
　　具體流程:液體介質(zhì)經(jīng)被檢流量計(jì)(或被檢系統(tǒng))→在線管路→軟管→校準(zhǔn)裝置→軟管→在線管路，形成循環(huán)回路，便于數(shù)據(jù)采集。
2便攜式校準(zhǔn)裝置的應(yīng)用
　　為了驗(yàn)證校準(zhǔn)裝置在線校準(zhǔn)結(jié)果的可行性與正確率，選擇了加油船上3條發(fā)貨管線中3臺(tái)液體容積式流量計(jì)作為研究對(duì)象，在現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)驗(yàn)室2個(gè)不同檢測(cè)條件下對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn).行校準(zhǔn)。
2.1現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)
　　將校準(zhǔn)裝置的進(jìn)口端與發(fā)貨管線的出口端用法蘭形式連接，再將校準(zhǔn)裝置出口端接到管線回路中。在確認(rèn)管線與校準(zhǔn)裝置連接緊密無誤后啟動(dòng)發(fā)貨系統(tǒng)運(yùn)行，介質(zhì)經(jīng)過被校流量計(jì)流入校準(zhǔn)裝置管線后回流至發(fā)貨管線中，在被檢流量計(jì)正常使用流量下循環(huán)運(yùn)行一段時(shí)間，觸發(fā)檢測(cè)開關(guān)控制頻率計(jì)數(shù)器采集與關(guān)閉，自動(dòng)記錄介質(zhì)流經(jīng).校準(zhǔn)裝置時(shí)被檢流量計(jì)發(fā)出的脈沖數(shù)，根據(jù)被校流量計(jì)發(fā)出的脈沖數(shù)以及脈沖系數(shù)，換算出被校流量計(jì)檢測(cè)段內(nèi)的累積流量。計(jì)算二者示值之差，得出示值誤差。
2.2在線校準(zhǔn)數(shù)據(jù)
　　現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件下，用0號(hào)柴油為介質(zhì)為對(duì)每臺(tái)流量計(jì)在不同工作流量狀態(tài)下分別進(jìn)行6組試驗(yàn)，每組進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如表1所示。環(huán)境條件為溫度15.0℃，濕度52%。
 
2.3實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)數(shù)據(jù)
　　為了驗(yàn)證在線校準(zhǔn)的結(jié)果，將3臺(tái)被校流量?jī)x表拆卸下來，送到流量實(shí)驗(yàn)室利用體積管標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)介質(zhì):清潔水。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度18℃，濕度50%，根據(jù)《液體容積式流量計(jì)檢定規(guī)程》JJG667--2010規(guī)定，將流量計(jì)連接到標(biāo)準(zhǔn)裝置中，介質(zhì)為清潔水，校準(zhǔn)結(jié)果如表2所示。
 
2.4在線校準(zhǔn)與實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)結(jié)果的比較
　　在線校準(zhǔn)時(shí)，我們根據(jù)企業(yè)日常使用流量進(jìn).行校準(zhǔn);在實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)中，按照《液體容積式流量計(jì)檢定規(guī)》JJG667-2010規(guī)定的流量點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，選擇相近流量點(diǎn)比較3臺(tái)流量計(jì)在線校準(zhǔn)與實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)的結(jié)果如表5和圖3所示。
 
　　通過圖3比較發(fā)現(xiàn)3臺(tái)流量計(jì)在線校準(zhǔn)的平均誤差略高于實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)的誤差。我們分析平均誤差略高的原因是由于安裝時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)流量計(jì)的正確率有一定影響，同時(shí)，管道中流速分布畸變、直管段不足、流體參數(shù)與實(shí)驗(yàn)室參比對(duì)象不同等原因產(chǎn)生了附加誤差，但平均誤差的總體趨勢(shì)與實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)吻合。而且在線校準(zhǔn)的誤差是對(duì)被校流量計(jì)實(shí)際工況下計(jì)量性能真實(shí)反映，為保證流量?jī)x表工作狀態(tài)下的計(jì)量正確率，可以根據(jù)在線校準(zhǔn)結(jié)果在線調(diào)試流量計(jì)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)--步降低流量計(jì)的示值誤差，可以說校準(zhǔn)結(jié)果更能幫助企業(yè)提高流量計(jì)的正確率，更好地把握流量計(jì)工作狀態(tài)。
　　通過對(duì)兩次校準(zhǔn)流量計(jì)的重復(fù)性誤差比較發(fā)現(xiàn)，3臺(tái)流量計(jì)實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)與在線校準(zhǔn)多次測(cè)量的重復(fù)性誤差相近(在線只在流量計(jì)常用流量點(diǎn)下校準(zhǔn)，而實(shí)驗(yàn)室按照規(guī)程在五個(gè)不同流量點(diǎn)下校準(zhǔn))，說明在線校準(zhǔn)的重復(fù)性誤差與實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)沒有多大的區(qū)別，在一定條件下兩種校準(zhǔn)方法可以互補(bǔ)。
3.結(jié)束語
　　綜上所述，通過對(duì)便攜式油流量計(jì)校準(zhǔn)裝置的實(shí)際應(yīng)用，相關(guān)參數(shù)達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，其便攜性和移動(dòng)性也符合設(shè)計(jì)要求，通過各種轉(zhuǎn)接口，實(shí)現(xiàn)不同口徑油流量計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)目的。這套裝置也存在測(cè)量范圍、自重偏大等不足之處，還有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。同時(shí)，這套裝置投入費(fèi)用不高，適合地市級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)的發(fā)展需求，現(xiàn)場(chǎng)與實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)分析也為國內(nèi)研究油流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法提供新的方向。

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