液體流量儀表在線校準措施

張 淞

（廣西壯族自治區計量檢測研究院，廣西壯族自治區 南寧 530007）

液體流量儀表是當今流體計量領域中最為常用的一種檢測儀表，此類儀表的合理應用對于被測液體的生產效率提升、產品質量保障等都具有直接影響。而在此類儀表的具體應用中，在線校準是一個不可或缺的技術流程。基于此，相關單位與工作人員一定要采取合理的措施做好在線校準工作。通過這樣的方式，才可以確保液體流量儀表的在線校準效果，提升其測量精度。

1 液體流量儀表概述

液體流量儀表是對液體流量進行計量的主要儀表，通過此類儀表的合理應用，可對桶裝、灌裝液體、裝車液體、卸車液體和車間內的液體等做出準確計量。目前，液體流量儀表已經被廣泛應用到了很多領域的計量工作中，比如農藥計量、酒精計量、潤滑劑計量、石油計量、飲料計量、釀酒計量、藥劑計量、化工腐蝕性液體計量以及食用油罐裝計量等，并成為了當今液體計量工作中的一種新型高科技計量設備。

2 液體流量儀表的主要在線校準方法

就目前的液體流量儀表而言，其主要的在線校準方法有三種：標準容積法、標準表法和質量法。以下是對這三種主要在線校準方法應用措施進行的介紹。

2.1 標準容積法

在對液體流量儀表進行在線校準時，標準容積法是一種常用的校準方法。具體校準時，技術人員需采取以下應用策略：①調節好液體流量儀表的流量，使其能夠對流量校準點做到精確控制。②將液體流量儀表的截止閥關閉，通過軟管或活接頭將標準金屬量器連接在液體流量儀表下游出口位置或下游預留口位置的注液口上。再將液體流量計截止閥開啟，將液體灌入標準金屬量器，液面升至標準金屬量器計量頸，之后再將截止閥關閉。③將待校準的液體流量儀表測量出的液體流量累計值和標準金屬量器示值對比，最終便可對液體流量儀表具體的誤差值做到精準明確。對于誤差超過允許范圍的液體流量儀表，工作人員只需按測量出的誤差做好校準即可。

2.2 標準表法

對于液體流量儀表，在具體的在線校準過程中，標準表法也十分常用。標準表法主要有以便攜式超聲波流量計作為標準表和以管道式流量計作為標準表兩種。其中，以便攜式超聲波流量計作為標準表的方法因操作簡單、無需拆卸被檢流量計更為常見。在通過以便攜式超聲波流量計作為標準表的方法實施在線校準時，主要的應用策略包括以下幾項：①將超聲波流量計串聯安裝到待校準液體流量儀表的下游側或上游側，并將量具等角分布在臨近外夾形式的超聲波流量計換能器的同一個截面上，從而實現其對外直徑的準確測量。②在安裝外夾形式的超聲波流量計前，需對管道厚度做出準確測量。對于無法測量出參數的部分，則應按既有的技術資料結合現場確認的方式來補全參數。③將測量出的管道參數輸入外夾形式的超聲波流量計里，以此來科學獲取具體的安裝位置，并標注好定位線，從而為后續的安裝工作提供足夠便利。④對于已經完成安裝的位置，工作人員需要做好管壁清理工作，使管道材質完全暴露出來，并做好相應的管材打磨處理。在完成上述處理之后，需要將合適的耦合劑涂抹到管材表面，然后在換能器上標志出相應的對準安裝位置。通過這樣的方式，便可讓超聲波發射面和超聲波接收面同時接觸到管壁。⑤通過緊固件做好換能器固定處理，并按照實際的應用需求做好換能器信號調試。通過外加超聲波流量計測量示值和待校準液體流量計測量示值的對比，便可對其誤差做出精準明確，根據誤差進行校準，便可確保液體流量儀表的檢測精度。

2.3 質量法

在當前的液體流量儀表在線校準中，質量法是近十年來使用越發廣泛的一種在線校準方法。質量法校準流程與容積法類似，主要差別在用工作容器、電子秤和密度計的組合取代了容積法中的標準金屬量器。容積法每次檢測必須液體灌至標準金屬量器計量頸才能讀數，用時較長。質量法的優點是不再受標準金屬量器體積的限制，可以相對自由的控制單次校準時長，達到提高檢測效率的效果。具體校準時，技術人員需要采取以下應用策略：①將待校準的液體流量計與電子秤上方的工作容器連接，使流量計中流過的液體全部進入到電子秤上方的工作容器中進行質量測量。②待調試好流量后，將工作容器清空，電子秤去皮，開始校準。③運行超過標準設備規定的單次校準時長后根據實際需要停止進水。④通過電子秤測量出的液體質量和密度計測量出的液體密度計算得出液體體積。再將液體流量儀表測量出的參數與測量計算得到的液體體積進行對比，以此來計算液體流量儀表的測量誤差。⑤看計算出的誤差是否超出了液體流量儀表的誤差允許范圍，若超出允許范圍，就需要根據實際情況做好校準工作。

3 基于質量法的液體流量儀表在線校準方法應用措施

在通過在線校準法進行液體流量儀表的校準過程中，相關單位與工作人員首先應明確所選校準方法的主要原理，然后再以此為依據，做好相應的準備工作，并嚴格按既定的流程來實施在線校準操作，最后再對在線校準獲得的數據進行科學分析。通過這樣的方式，便可使液體流量儀表得到有效的在線校準，在確保其測量精度的同時滿足此類儀表在當今時代中的實際應用及其發展需求。

3.1 主要工作原理

在通過質量法對液體流量儀表進行在線校準時，其主要的工作原理是讓待校準液體流量儀表中通過的液體直接從管道旁路進入質量法檢測裝置，在等待了一段時間之后，便可對質量法檢測裝置和液體流量儀表的檢測參數進行對比，以此來實現準確的誤差計算。將具體的誤差計算結果作為依據，便可對液體流量儀表進行合理校準，以此來滿足其實際的測量精度需求。圖1為基于質量法的液體流量儀表在線校準工作原理示意圖。

圖1 基于質量法的液體流量儀表在線校準工作原理示意圖

3.2 主要準備工作

在此種校準模式下，相關單位與工作人員需要做好以下的幾項準備工作：①觀察需要校準的液體流量儀表銘牌，對其測量介質、測量范圍和工作電壓等基本參數做到充分掌握。②在觀察此類儀表的實際工作環境時，工作人員需要對其流量的瞬時變化幅度進行監測，看其是否處于規定的變化范圍，以此來確定當前流場的穩定性。③檢查待校準儀表閥門的開啟和關閉能否正常進行，避免阻滯問題的產生。④檢查各個管道與連接位置，防止出現漏液問題。在完成了上述準備工作之后，才可以正式進行液體流量儀表的校準工作。

3.3 主要校準流程

在正式開展液體流量儀表的在線校準工作之前，首先需要做好檢漏與預熱工作，將待校準的液體流量儀表工作電源直接斷開，關閉好表前閥門，然后在規劃好的位置上安裝基于質量法的在線校準裝置（即電子秤）。將電子秤保持在水平狀態，關閉表后閥門以及旁路閥門。將表前閥門開啟，檢查好每一個連接位置的實際情況，避免漏液問題產生。讓其他所有閥門保持不變，之后將表后閥門開啟，對待校準的液體流量儀表進行預熱處理，預熱時間一般控制為10 min。

具體校準中，主要的操作步驟包括以下幾個：①合理調節表前閥門的開度，觀察待校準液體流量儀表中的液體流量，在達到了指定流量點后，便可關閉后閥門。②在檢表累積量到達靜止之后，工作人員需要對其累積量做好記錄。③快速、平穩地打開待校準液體流量儀表的旁路閥門，并立即進行液體流量計量，在經過了一段時間的計量之后，再關閉旁路閥門，并使其保持60 s的靜止時間。靜止結束后，工作人員需要對待校準的液體流量表做好累積量記錄，并對記錄下的累積量和標準器具體的變化量做出科學計算。④準確測量待校準液體流量儀表工作容量范圍內的液體溫度、液體密度、大氣壓以及相對濕度，并以此為依據，對空氣密度做出合理計算。⑤將上述第②至第④個操作步驟重復三次，并對流量點進行校準處理。通過這樣的方式，便可使液體流量計得到有效校準，從而盡最大限度確保其液體測量精度，滿足相關單位的實際測量需求。

3.4 校準數據分析

在基于質量法的液體流量儀表校準過程中，為了使其校準工作更加符合具體的工作原理，并實現各個操作步驟的順利實施，從而盡最大限度確保儀表的校準精度，本次研究中，特將某公司的一臺液體電磁流量計實際校準工作作為實例，對基于質量法的校準數據進行分析。本次校準項目中，選擇的是上海某公司的DN32液體電磁流量計，精度為0.5級，采用質量法對其實施在線校準。具體校準中，根據實際要求，共設置了三個校準流量點，分別是12.0 m3/h、9.0 m3/h和3.0 m3/h。將上述的三個流量值作為基礎，將容量是0.6 m3的工作容器和量程是0～600.0 kg的電子秤作為實際的流量測量范圍，采取上述的質量法對每一個流量點都測量三次。表1為本次基于質量法的液體電磁流量計在線校準參數情況。

表1 本次基于質量法的液體電磁流量計在線校準參數情況

其中，12.0 m3/h流量點的測量重復性是0.02%；9.0 m3/h流量點的測量重復性是0.04%；3.0 m3/h流量點的測量重復性是0.08%。根據JJG1033-2007《電磁流量計》檢定規程的相關規定，電磁流量計的重復性不得超過相應準確度等級規定的最大允許誤差絕對值的1/3，故該電磁流量計的測量重復性控制在0.167%以內即可達到要求。由此可見，在本次基于質量法的液體流量計在線校準中，其校準精度完全符合該流量儀表的實際應用需求，校準效果十分良好。

4 結束語

綜上所述，液體流量儀表是當前很多領域液體測量工作中的重要儀器設備。為滿足此類儀表的實際應用需求，實現測量數據的準確獲取，相關單位與工作人員就需要做好其在線校準工作。在此過程中，技術人員需根據實際情況與實際需求，采取合理的校準方法來實施此類儀表的在線校準，并做好校準之后的數據分析工作。通過這樣的方式，才可以進一步提升其在線校準效果，使其在具體的流量測量中獲取到足夠精確的檢測結果，從而為相關單位的流量計量工作提供有力支持。