地磅称重传感器在移动式流量标准装置的应用设计

通过对地磅称重传感器的技术应用到流量仪表现场计量测试检定，本文对移动式流量标准装置工作原理、组成、测量方法、检定、校准结果的测量不确定度评定；标准不确定度分量估计和函数的建立；各标准不确定度分量的计算；对现场流量仪表的在线检定提供了实际使用的依据，并为标准的建立提供了数学模式。
0.引言
在流量仪表的检定中，目前，在国内基本上都是采用实验室的检定模式，对现场在线检定工作很少涉足，而流量仪表的检定，虽然在实验室按检定规程中的检定项目、检定条件进行检定，只是对流量仪表进行一个量值传递及计量的溯源，但实验室的工况和现场的实际工况是有区别的。如：检定介质，实验室一般只有一种检定介质，按照美国石油协会（API）的标准，流量计的检定最好采用实际使用的同类介质进行检定，不然就需要采用粘度修正，另外还需要对流量仪表的压力、温度进行修正，而检定规程只是对流量仪表进行基本误差及重复性误差的检定，而且由于现场的各种因素对流量仪表的实际偏差就有影响，影响到流量仪表的实际使用。在日常工作中，经常碰到这样的事例，所以建立在线检定，对提高流量计量精确度是很有必要的 [1]。近年，随着贸易交接的要求越来越高，交易量越来越多的情况下以及现场对环保、安全、健康体系的
建设有重要意义。
 
1.工作原理及组成
工作原理：液体流量（车载式）标准装置，是依据《JJG164-2000 液体流量标准装置检定规程》[3] 进行设计的，该套标准装置是移动式电子衡，当需要对现场被校流量计进行检定时，把该套标准装置移动到现场， 先把该套标准装置传感器支承底座通过液压系统调整平衡，传感器支承底座处于水平状态（以水平标尺为基准调整）。调整后，传感器处于水平面，把传感器的零位回零，储油罐放下就位。把被校台位流量计的输出鹤管伸入储油罐内，按照检定规程设置好流量点，一般情况下，目前现场流量计的装车系统都具有定量控制装置，按照检定规程最小检定量时间不少于 1min，设置好检定量，通过定量控制器设置好装载量，启动控制器，通过控制器控制供油油泵或控制开启阀门，当达到控制设置量时，由定量控制装置控制关停油泵及阀门，把鹤管上升，读取被校流量计的显示计量数及称重系统的显示计量数，计算出该检定点的示值误差。
 
检定方法：静态质量法
测量范围：DN（50 ～ 250）mm ，（0 ～ 600）t/h
 
基本组成：称量系统（称重传感器、显示仪表）、储油罐、传感器支承底座、传感器支承底座水平调整系统、计时器以及现场被校流量计。其结构如图 1 所示。

 

 
2.测量方法：质量法
在相同测量条件下，对 0.15 级 DN50 椭圆齿轮流量计进行了 10 次重复测量。
 
入口温度：11.03 ℃。 检定介质：洁净水，密度：
 
998.131 kg/m3。空气密度：1.204 kg/m3。流 量 范 围：（0.00 ～ 28.00）m3/h。 流 量 测 量 点：44.00%。测量数据如表 1 所示。

 
 
3.检定或校准结果的测量不确定度评定 [2-6]
 
3.1 测量方法
 
依据 JJG 667-2010 《液体容积式流量计》检定规程及JJG1038-2008《科里奥利质量流量计》检定规程，采用液体流量（车载式）标准装置作为标准器，检定椭圆齿轮流量计和质量流量计。
 
3.2 标准不确定度分量估计和函数的建立
由于工作压力只有 0.2MPa，对于液体在检定状态下的压缩系数基本上为 1，故压力修正不予考虑。
 
可得其数学模型为：







 
4.结束语
随着流量计的在线检定工作的深入开展，希望通过对移动式流量标准装置的实践，以理论带动实践，为标准的建立及完善，为现场在线流量计检定提供了实用手段和依据。