文摘：讨论了液体涡轮流量计的几种标定系统，包括稳态标定、动态标定、在线标定和实时标定。其中在线标定和实时标定是提高涡轮流量计测量精度的重要措施，计算机辅助测试系统的建立已不难实现这2种标定。

前言

由于制造过程中的公差，每台涡轮流量计的仪表常数都不相同，出厂前必须逐台标定并把标定出的仪表常数标在标签中，使用时若与标定状态相差校大时需重新标定。另外，考虑到使用过程中转动件的磨损等因素引起流量系数的变化，也应定期标定。因此除生产厂具有标定设备外，使用部门也逐渐建立了标定系统。以下讨论几种液体涡轮流量计的标定方法。

1、静态质量法

静态标定设备一般由液体恒压源、计量器、计时器和同步机构组成。其中计量器用标准容积时称为容积法；使用地上衡或地中衡直接测出质量流量时称为质量法。由于地上（中）衡精度较高，所以质量法标定精度较高，一般误差为±0.05%～0.2%，而容积法为±0.2%～0.4%。图1为静态质量法标定系统。图中，1一储液池（水或其它介质）；2一泵；3一液塔；4一溢出管；5一整流器；6一被校涡轮流量计；7**量调节阀；8一背压装置；9一换向器；10一地上衡。其中被校涡轮流量计之前的直管段长度应为管径的30～50倍；之后的直管段应为管径的10～15倍。整流器的作用是保证进人涡轮流量计的流态，消除旋转流对测量的影响，流量调节阀应装在流量计之后，避免阀门对流量扰动带来误差。标定时使用精度高德石英晶体电子秒表测量换向器2次动作之间的时间，地上衡测出这段时间流过流量计的液体质量，即可求出质量流量。由于测质量时被测液体处于静止状态，故称静态质量法。

2、动态质量法

由于静态法必须等待容器中的液体静止后才能测量，另外容器中不能存在残留液体，所以效率低，动态标定法是在液体流动情况下进行质量或容积测量：一般先把容积或质量固定，只测量时间，操作简便，效率高。图2为1种动态质量法标定系统，可在连续运行状态下对流量计进行标定。其工作过程为：打开主泵2.使油液在回路中循环；调节油温控制器3.使油液达到标定温度；调节流量调节阀4.使被校流量计5.指示标定刻度；流场稳定后先在祛码盘8中加起始质量祛码，秤10失去平衡；按标定按钮，计量油箱6底部放泄阀关闭、计时、计数器13回零，开始充液；随着计量油箱中油液增加达到起始质量时，秤10恢复平衡，执行元件11触发传感器12.使计时、计数器13开始计时计数；再将一标准质量砝码加于砝码盘8中，秤10又失去平衡；继续充液，当*二次达到平衡时，再次触发传感器12.使计时、计数器停止工作。由所计时间t和质量即可求出质量流量。一个循环结束后，放泄阀自动打开，计量油箱中的油液放到主油箱1中.整个标定过程中，只需人工调节流量阀，加2次固定质量的标准祛码。每次循环时间1～2min，效率较高。另外计量油箱全部质量支在秤上，不与管路系统有刚性连接，因此精度高。为了防止油液冲击影响测量精度，计量油箱中采取了防冲击措施。

3、在线标定和实时标定

在生产系统或实验系统上附设流量标定装置，在不影响生产或实验工作情况下进行标定称为在线标定。若每次对流量进行检测时都**进行标定即为实时标定或称实时校准，实时标定可以消除各种参数的变化对测量精度的影响。图3为质量法在线标定系统，它附设在工作系统中，可以进行实时标定。处于工作情况时，打开开关4、5、6，,油液通过涡轮流量计7去工作系统，同时通过开关5充往计量油箱1，计量油箱与液体管道无刚性连接，全部质量通过杠杆2作用在力传感器3上，计量油箱充一定的油液后在传感器输出信号控制下关闭开关5，作好标定准备。标定时，打开开关5，关闭开关4，此时计量油箱中的油液在计量油箱上方提供的一定气压P1驱动下经过被标定流量计进人工作系统。此时只需测出力传感器测出的起始质量M1到终了质量M2之间的时间就可得到质量流量，达到终了质量M2后，自动打开开关4，恢复正常工作状态，该系统在计算机控制下很容易实现，并立即求出实时的仪表常数，计算机每次采集流量数据之前按上述过程进行一次实时标定。然后进行数据采集，按实时标定的仪表常数进行数据处理。

由于标定系统难免有残存液体，尤其是粘性较大时附着在壁面上的液体，须另加冲洗系统和加热系统，使设备复杂化。另外，容积法受容积误差影响，质量法受管路系统支撑系统影响，测量精度受到限制，近代出现的标准体积管具有精度高、系统简单、占地面积小、便于在线标定、容易配合计算机进行实时标定，尤其适于粘性液体，被公认为*佳的粘性液体流量标定装置。其基本原理是检测通过一定容积液体所需时间，标准体积管的容积误差为±0.35%。图4为标准体积管标定系统原理图，工作顺序为：拔出销3，球A落入管道，再插进销3，球A被流动的液体推动到检测器4时，检测器给计时器发信号，开始计时，球A到达检测器5时，给计时器发出停止计时信号，计量结束。2检测器之间的体积一定，按所计时间求出容积流量。球A继续前进，停在销6处。推球器7退出，拔出销,6，球A生落下，同B、C球并列，推进推球器7，使B球落下，用C、A2球密封，B球落在销3上，同时插进销6，等待下一次标定。

以上工作顺序由计算机管理很容易实现。由于标准体积管的容积误差小，因此标定精度高。在生产线上接入必要的控制开关，即可实现在线标定和实时标定。