針對生產(chǎn)企業(yè)小口徑液體流量計實際安裝使用情況及溯源方式，介紹了質(zhì)量法小口徑液體流量計在線溯源技術的應用，對其關鍵技術進行了分析與探討，并通過試驗驗證其準確性。通過對小口徑流量計進行在線溯源，避免流量計的拆卸送檢問題以及在拆送、安裝過程中對其計量性能造成影響，以減少時間成本、提高企業(yè)生產(chǎn)效率，保證流量計測量準確可靠及貿(mào)易公平公正。

0.引言

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，流量計量起著至關重要的作用。由于流量是一個動態(tài)量，因而流量計量是一項復雜的技術。對于流量計量儀表，為保證流量計量的準確性，一般要求拆送至有資質(zhì)的實驗室進行檢定（校準），因拆卸送檢及后續(xù)安裝需要較長時間，使得企業(yè)的日常生產(chǎn)受到較大影響，因此現(xiàn)場校準技術越來越被廣大客戶所接受。

利用外夾式超聲波流量計可以實現(xiàn)液體流量計的現(xiàn)場校準，國內(nèi)外不少學者對現(xiàn)場校準的可行性及方法作了相關的研究。但由于液體流量計現(xiàn)場安裝條件所限，導致現(xiàn)場條件無法滿足外夾式超聲波流量計的設計、使用、安裝要求。根據(jù)各類生產(chǎn)企業(yè)的實際工作情況分析，一般對于直徑DN≥50mm的液體流量計可以采用外夾式超聲波流量計進行現(xiàn)場校準，但對于DN<50mm的小口徑液體流量計，因其流量及管道內(nèi)徑較小的原因，常常采用質(zhì)量法。

1 .原理及組成

1.1在線校準裝置

質(zhì)量法液體流量計在線校準的工作原理為：流體介質(zhì)連續(xù)流過被檢的液體流量計（以下正文中稱“被檢表”），后經(jīng)管道旁路流入質(zhì)量法校準裝置，經(jīng)過一定時間后，通過對比被檢表儀表示值與電子稱稱重值，計算出其示值誤差，從而達到校準被檢表的目的。質(zhì)量法液體流量計在線校準裝置如圖1所示。

1.2校準配套儀器

校準所用配套儀器如表1所示。

常見的液體流量計準確度等級一般有0.2、0.5、1.0、1.5、2.0級，采用準確度為○Ⅲ級的電子稱作為標準器，可以滿足一般的液體流量計的校準精度要求，工作容器的容量大小，則根據(jù)被檢表校準流量大小決定；采用溫度計測量環(huán)境溫度、介質(zhì)溫度，采用濕度計和氣壓

表分別測量環(huán)境濕度、當?shù)卮髿鈮?，記錄并作后續(xù)計算使用；當被檢表計量單位為體積單位時，還應使用密度計測量流經(jīng)被檢表的介質(zhì)密度。

2.校準操作流程

2.1校準前準備工作

在開始校準前，應做好以下幾項準備工作：

1）觀察被檢表銘牌，了解被檢表工作電壓、測量介質(zhì)、測量范圍等基本信息；2）觀察被檢表工作情況，查看當前流場是否平穩(wěn)，瞬時流量變化幅度是否合理；3）觀察被檢表前、后和旁路閥門是否能夠正常開啟、關閉并無明顯阻滯現(xiàn)象；4）觀察管道及各連接處有無漏液現(xiàn)象。

2.2校準操作步驟

校準前測漏和預熱，斷開被檢表工作電源并關閉表前閥門，將質(zhì)量法在線校準裝置進行安置并確保電子稱處于水平狀態(tài)。關閉旁路、表后閥門后打開表前閥門，確認各連接處無滲漏；保持其他閥門不變，打開表后閥門，對被檢表通電預熱10min。

操作步驟：1）調(diào)節(jié)表前閥門開度，觀察被檢表流量，達到指定的流量點后關閉表后閥門；2）待被檢表累積量靜止后，記錄被檢表累積量qi，電子稱讀數(shù)mi；3）平穩(wěn)快速打開旁路閥門后并計時，一定時間后平穩(wěn)快速關閉旁路閥門，靜待60s后記錄被檢表累積量q'i，電子稱讀數(shù)m'i，并分別計算儀表與標準器的變化量，其中Qi =q'i -qi，Mi =m'i -mi；4）測量工作容器內(nèi)液體密度 及該次大氣壓Pi、室溫Ti和相對濕度y，計算該次空氣密度；5）重復步驟2～4，對當前流量點進行校準三次。

3 .測量數(shù)據(jù)處理

考慮質(zhì)量法相關特性，衡器讀數(shù)值 應進行浮力修正，因此每次校準完成后，電子稱讀數(shù)應按式（1）進行修正：

（1）

式中：

Msi為校準裝置質(zhì)量標準值，kg;

Mi為電子稱前后讀數(shù)變化量，kg; ra為空氣密度，kg/m3 ; rm為檢定用標準砝碼密度，kg/m3。

因電子秤得到的是流經(jīng)被檢表介質(zhì)質(zhì)量，當被檢表累積量為體積單位時，累積流量變化值需考慮介質(zhì)密度大小造成的影響，因而被檢表誤差式（2）進行計算：

（2）

當被檢表累積量為質(zhì)量單位時，則不考慮密度帶來的影響，被檢表誤差按式（3）進行計算：

（3）

4.校準數(shù)據(jù)分析

為更好理解及介紹質(zhì)量法小口徑液體流量計在線校準工作原理和計算方法，現(xiàn)舉例進行說明：

例1.對某企業(yè)一臺DN10口徑的電磁流量計進行在線校準，其型號為SE115MM，編號為SE1602140，要求校準0.6、1.1、1.3 m3/h三個流量點。根據(jù)流量大小，選用準確度為○Ⅲ級，測量范圍為（0～30）kg的電子稱和30L工作容器。每個流量點測量三次，實測數(shù)據(jù)及計算處理如表2所示。

例2. 某企業(yè)委托在線校準一臺DN25口徑的質(zhì)量流量計，型號為F025S115CQBZMZZZZ，編號為14158550，要求校準850、1600、2200 kg/h三個流量點。

根據(jù)流量大小，選用準確度為○Ⅲ級，測量范圍為（0～50）kg的電子稱和50 L工作容器。每個流量點測量三次，測得結(jié)果如表3所示。

查閱此被檢表近期檢定證書，表2、表3中校準結(jié)果與實驗室檢定結(jié)果***大偏差在±0.20%范圍內(nèi)，由此可知，質(zhì)量法在線校準液體流量計結(jié)果準確可信。

5.現(xiàn)場校準注意事項

在現(xiàn)場進行校準作業(yè)時，要注意以下幾點情況并做好防護措施：

1）高空作業(yè)，當現(xiàn)場作業(yè)需高空作業(yè)時，必須使用腳手架、安全繩等有效安全器具；

2）嚴禁帶電操作，當需要對被檢表進行開蓋、接線等操作時，必須關閉被檢表電源，提防觸電及短路；3）當液體介質(zhì)為可燃物質(zhì)時，質(zhì)量法校準裝置及工具必須符合相關防爆等級，做好防爆措施方能進行作業(yè)，操作人員著裝也應滿足相關制度要求。

6.結(jié)束語

本文介紹了質(zhì)量法小口徑液體流量計在線校準的工作原理及操作方法，其結(jié)果準確可靠，重復性好。在保證校準質(zhì)量的同時，使企業(yè)擺脫了因流量計拆送檢而影響生產(chǎn)的困境，對企業(yè)而言，提高了生產(chǎn)的效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。因此質(zhì)量法在線校準技術有著廣闊的發(fā)展前景。