液体流量标准装置校准科氏力质量流量计之再探讨

　　0　引言

　　笔者曾在《计测技术》2008年增刊上发表过一篇题为《液体流量标准装置校准科氏力质量流量计之探讨》的文章。文中依据使用动态质量法液体流量标准装置(以下简称装置)做出的多组试验数据、运算公式及三种基本误差评定方式,论述了科里奥利力式质量流量计(以下简称流量计)校准方法的多样性和可行性;本文再对其工作原理、特点、安装要求和检定数据实例及测量不确定度分析等相关内容进行具体论述,作为上述文章的后续补充与完善。

　　1　装置、流量计、依据规程方面的说明

　　1·1　装置简介

　　该标准装置是我站上世纪80年代初从美国COX公司引进的COX311-AHT型燃油流量标准装置,其工作原理为动态质量法,即没有换向装置,故称重是在介质流动的状态下完成的。其性能指标与当时美国国家标准局(NBS)和日、意、英等十几个国家的标准基本相同,具有很强的国际比对功能。前两年我站又对该装置进行了一次较大的立项改造,改造后的装置除原有的称重法校准/检定功能外,同时又增加了标准表法、校准介质变温、微机自动控制及数据处理等多项功能,使其性能更稳定,工作效率更高,准确度为0·064% (k=2),流量范围也扩展至2·5~8100 kg/h。

　　1·2　流量计原理及安装注意事项

　　该流量计是根据牛顿第二定律建立起力、加速度和质量三者关系的质量流量计。其原理是利用流体在振管内流动时产生的科氏力,以直接或间接的方法测量其力值大小而得到流体质量流量。流量计由流量传感器和变速器组成,可以直接测量流体的质量流量和总量,有的也可以用于流体的密度测量。

　　流量计对安装、合理的管线以及良好的应用环境等方面都有很高的要求。如果在上述环节上做的不到位会直接影响流量计下一步的校准或使用,甚至无法进行校准。主要注意的方面有:

　　1)原理和结构决定了外界振动对它造成影响,所以流量计的安装场地要远离大功率电机等振动干扰源;

　　2)流量传感器与实验管道连接,要做到“无应力”;

　　3)流量计出口处要有2 m以上(视介质密度而压不足时,会对流量计的测量管振动稳定性造成一定影响。零流量时流量测量管内至少要保持0·02MPa的静压力;

　　4)大多制造商以“量程误差加零点不稳定度”的方式表达基本误差,这是因为他们所制造的仪表稳定性较差,开始感觉精确度很高,但如果计入零点不稳定度,一般在±(0·01~0·04)% FS之间;此外,流量计的零点调整和回归很重要,做试验前要使流量计处于50%以上大流量点运行,至流场彻底稳定后,关闭流量调节阀,进行其零点的观察与调整;