大口径水流量标准装置是用于检验以水为介质的各种大口径流量计(DN≥300)的准确度、重复性、线性度、稳定性、量程、过载能力、可靠性等计量性能的关键计量装置。,能为被测流量计提供准确稳定的流量量值溯源和传递。它的研究和应用是流量计量测试技术发展的重要基础。控制系统是流量标准装置的重要组成部分,也是仪器正常检测过程中不可缺少的环节。装置的启动、阀门的开启和关闭、换向器的动作、工作标准的选择、标准值的确定、数据的采集和传输、检定/校准结果的确定都是由测控系统来实现的,其性能将直接影响流量测量的结果。因此,控制系统的稳定是保证设备正常运行和流量计检测结果准确可靠的前提。
1.结构和组成
本标准装置主要由供水和储水系统、液源稳压系统、流量调节系统、表卡系统、换向系统、管路系统、控制系统和标准表等组成。集静态质量法、静态容积法、标准表法三种工作原理于一体,可检测直径DN1000,运行流量10000 m3/h。
根据被测流量计的直径和流量范围,测试管路系统可分为小流量管路和大流量管路两部分。其中小流量主要采用静质量法的工作原理。直径范围为DN2~DN100,流量范围为0.005 ~ 198m3/h,局部流量可达10m/s,扩展不确定度优于0.05%(k=2),稳定性优于0.2%。静态容积法和标准表法用于大流量。管径范围为DN 125 ~ DN 1000,流量范围为1.8 ~ 10000 m3/h,局部流量可达7m/s,扩展不确定度优于0.05%(k=2)和0。2%(k=2),稳定性优于0.2%。
2.测量原理
由于这套大水流量标准装置有静质量法、静容积法、标准表法三种工作原理,实际操作中需要根据现场工况选择合适的工作方式,其中静质量法是在静止状态下,通过称量内胆内一段时间的液体质量来计算流量值;静态体积法是测量工作负荷装置中的液体体积,计算一段时间内静态的流量;标准表规则是以标准流量计为标准仪表,使流体在同一时间间隔内连续通过标准流量计和被测流量计,通过比较两者的输出流量值来确定被测流量计的测量误差。
利用标准装置校准流量计的具体实现过程是:将被测流量计安装在测试管道上,启动变频泵组将水池中的水泵入管道系统,经过稳压罐后形成稳定的水流,然后依次流经被测仪表和流量工作标准,再通过比较它们的输出流量值来确定被测仪表的测量误差和重复性。