流量计校准装置的改进与再设计

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Improvement and Re-design of the Flowmeter Calibration DeviceMA Jingyong(Product Quality Supervision and Inspection in Yongjia County，Wenzhou 325105，China)Abstract：took flowmeter calibration device as transformation obj ects，formal metal tank in the original system has a lotof oil storage，such as bulky volume，low calibration efficiency，aging equipment shortcomings and SO on，the original sys-tern in standard metal tank was replaced with high precision flowmeter.Through the bus technology，standard flowmeterand the measured flow values in calibrate flowmeterwere transmitted to the computer control terminal，and through cal-culating analysis，parameters calibration of flow meter tested were did and subsequently the finished results were inputtedinto flowmeter，calibration is completed.Finally，the flow meter calibration was tested again，and confirmed whether cali-bration was success.This method can improve the accuracy of the calibration，and greatly improve the efficiency and to pro-vide timely and accurate completion of the flowmeter calibration services。

Key words：flowmeter，calibration device，improvement，MCU科技的发展要求计量技术机构不断提高工作效率，提供及时、准确、可靠的计量服务。对于流量计量来说，各种流量标准装置是实施计量服务的主要手段，其自身的功能、精度与先进程度显得至关重要 - 。

本文以流量计校准装置为对象，论述实现流量标准装置 自动控制校准等多方面技术改造的过程及方法，使其工作效率高，从而更好地满足当前科技工业在加油站流量计校准方面的需求[4]。

1 原流量计校正系统的原理标准金属量器检测系统如图 1所示 。选择适 当的标准金属量器 (如 图 2所示)放置在工作 现场调平，与试验管段可靠连接，并调好检测流量后开始检测。记录流量计的累积起止值，得出其在检测时间t内的累积量 Q ，标准金属量器得 到的实际累积量为Q (经过温度修正)，则单次检测示值误差为：E- (Q -Q )/Q ×100 (1)重复检测 3次，得出该点平均示值误差和重复性 。

图 1 标准金属 量器 检测系统示意图该检测系统的优点是标准金属量器本身不受管道安装条件(锈蚀 、保温层)和干扰的影响；检测过程中不必测量管径、壁厚等参数，减少了不确定性因素。缺点是需有预留口或管道易于拆卸；检测过程不能连续进行 ，对使用方影响较大 ；操作过程需手动开关阀门，对流速造成-定影响，量器体积庞大，需油量大，耗时长，校准效率偏低。

《新技术新工艺》设计计算与试验研究新技术新工艺 2013年 第 4期图 2 标 准金 属量 器结构图2 流量计校正系统的改进2.1 流量计校正系统的工作原理如图 3所示 ，选择适 当的标准流量计 (O.2级)，可靠连接到流量计上游(标准表前后应有足够的直管段)，并接好标准流量计显示仪表 ；调好检测流量后开始检测，记录流量计的累积起止值 ，得 出其在检测时间 t内的累积量 Q ，标准金属量器得到的实际累积量 Qs(经过温度修正)，则单次检测示值误差 同式 1，重复检测 3次，得出该点平均示值误差和重复性。由下游截止阀出口的油能同时接回油箱，故油能在同-时间内被反复使用，油箱体积也可以减少20 。

图 3 改进后流量计校准 系统示意 图2.2 控制 系统的原理由于不同流量计尺寸的变化加上速度式流量计对于上下游直管段长度 的需要 ，大型流量校准系统往往由多条管线并列组成。常见的系统有些也 同为集散式控制模式 ，但 大都 只能做到-次在-条 管线上校准，显然不 同尺寸的流量计 同时校准可以提高设备的使用率，对于量化生产环境尤为重要，然而要真正做到 自动的并行校准 ，则对装置 的构成和控制系统提出了更高要求。首先，每条管线必须是-个完整的可独立运作而不相互影响的系统 ；其次 ，每条管线都有配对的控制系统，控制系统通常为实时运行的程序包，含控制逻辑和各种实时通信拈，需要占用不少系统资源，这就对运行系统的计算机平台提出了很高的要求 。

如图 4所示 为 RS485接 口的仪表与计算机的接线。当计 算 机仅 有 RS232接 口时，需 使用 RS232/RS485转换器，以便将 RS232信号转换成正确的RS485协议，同时能实现单-计算机对多路流量计的校准。

标准 量计 被蛰量计图 4 仪表与上位机接线图标准流量计本身不受管道安装条件(锈蚀、保温层)和干扰的影响，检测过程 中不必测量管径 、壁厚等参数 ，不用开关阀门，减少了不确定度因素。如管道已设计预留管，则可实现不断流测量，对使用方影响较校2.3 主程序设计主程序流程如图5所示，能使流量计连接到计算机并与之通信，采用 RS485传输标准。流量计与计算机之间的往来通信都以 ASCI码实现，仪表的命令集由数条指令组成 ，完成计算机从仪表读取测量值 、控制值、参数值，向仪表发送修改指令 ，对被测流量计 的参数进行设置，并完成对仪表的校准 。与通过被测流量计面板设置参数-样，通过计算机对被测流量计 的参数进行设置并存人 EEPROM存储器，即使在掉电情况下也能保存这些参数 。为避免通信冲突，所有的操作均受计算机控制。当仪表不进行发送时，都处于侦听方式。使计算机按规定地址向某-仪表发出命令，然后等待-段时间，等候仪表回答。如果没收到回答 ，则超时中止 ，将控制转回计算机。

44 I 《新技术新工艺》设计计算与试验研究图 5 主程序流程图设计计算 试验研究3 试验数据改进前后的实测数据见表 1。改进前后流量计校准准确率误差do.2 ，而校准效率提高 3O ，如同时对多路流量计进行校准，能成倍提高效率，同时占地面积减小约 3O ，油箱 体积也可 以适 当减小 ，所需储油量也同时减少，降低了成本。

- 误I · l /.1rain (Ev )4 应 用效果改造后的燃油流量标准装置 ，从校准功能到 自动操作程度上都优于改造前，具体体现在以下几个方面。

1)对参与运算的流体状态参数实施在线 自动采集，由微机数据处理系统实现多参数补偿，消除了因人工读取状态参数所带来的人为误差。

2)能实现长时间连续工作 ，不会因为标准金属量器和油箱容积的大小而无 法测试大排量流量计 ；同时，可以减少场地的使用面积。为满足测试要求，可以对管径进行改造 ，以实现大流量流量计的校准。

3)微机 自动控制校准系统的配置 ，使装置基本具备了 自动校准流量计 的功能 。现除装卸流量仪表和使用流量调节阀调流量为人工操作外，其他操作均已实现微机 自动化。

4)准流量计本身不受管道安装条件(锈蚀、保温层)和干扰的影响 ；检测过程 中不必测量管径 、壁厚等参数 ，不用开关 阀门，减少了不确定度 因素 ；如管道已设计预 留管 ，则可实现不断流测量 ，对使用方影响较校改进后单路校准系统校准速度提高50 ，同时-个工作人员能同时实现对 1O组流量系统校准，从而大大提高校准的速度。

5 结语流量标准装置的研究和应用是流量计量和测试技术发展的重要基础 ，将微机、传感器等高科技技术应用在多种流量标准装置上 ，实现了多功能、多参数补偿为-体的自动化校准。随着今后科学技术的高速发展 ，在广大流量计量科研人员 的共同努力下，流量计量测试技术将会提高到-个更高的水平。