计量和标准的目的都是为了追求统一。计量是为了实现测量活动、测量结果统一。从本质上讲,计量就是现代社会中基础的标准化活动。大数据时代的今天,计量更是数据有效性的源泉。计量科学的本身就是为了建立和优化不断进步、永无止境的计量标准。计量标准是物化的标准、是客观的标准,是建立在科学真理基础上的准绳。我们在谈到质量时,经常说“没有规矩不成方圆”,所谓规、矩,分别是指校正圆和方的两件计量器具。
半导体制造业、生物工程、精细化工等的兴起,使流量测量向低端延伸,小流量计流量的要求在上世纪80∽90年代凸显起来。何谓小流量?业界尚无定义和界限,小流量因应用领域而异是一个模糊的概念。大口径水流量标准装置管道小流量测量体现于管径小和流速低两个层次,就流程工业而言,习惯上DN10甚至DN15以下管径流量测量称之小流量测量,大口径水流量标准装置通常其流量值液体为1L/min或0.06m³/h以下,流量仪表满度流量时的流速低于0.1m/s。
计量是关于测量的科学,但它不同于测量。测量是为确定量而进行的操作,是对非量化实物的量化过程,其目的是用数据描述事物。而计量是实现单位统一、保障量值准确的活动,计量的目的是确保测量结果准确。大口径水流量标准装置准确性、一致性、溯源性和法制性是计量重要的4个特征,而测量并不须具备以上这些特征。大口径水流量标准装置因此计量属于测量的一种,它源于测量而又严于测量。狭义地讲,计量是与测量结果的置信度相关、与不确定度相联系的一种规范化测量,具备计量特性的测量活动才能获得有效的测量结果。
旋转活塞式流量计,是属于容积式流量计,它基于活塞与计量室一直保持的相切密封状态。并有一个固定的偏心距计量元件活塞,在压差的作用下,对活塞产生转动力矩,使活塞做偏心旋运动,活塞的转数正比于流体的流量,大口径水流量标准装置通过记数机构记录出活塞转数,即可测得流体总流量。尽管流量测量技术发展日趋成熟,大口径水流量标准装置但是在测量和应用方面依旧不尽人意,仪表种类繁多,不同场合要选不同类型的仪表,至今尚无一种仪表的准确度能满足多类要求。
楔形流量计实际使用中的困难是楔形节流件顶部的快速磨蚀,而且一经磨蚀就无法用文丘里管中更换套筒的方法恢复其准确度,只能整体更新,因此运行成本高。大口径水流量标准装置对于应用差压法测量液固两相流量的研究工作进行得还不够,由于两相流中轻相的流速要比重相流速快,大口径水流量标准装置此两相之间的滑动现象引入的误差,所以这样的应用比测量单相流量时误差大,不确定度一般可达±5%。
小流量容积式流量计常见的有圆柱齿轮式和椭圆齿轮式仪表,通过磁性或光电检出齿轮转数,常用于测量石油制品,如动力机耗油量计量、润滑油流量监测,大口径水流量标准装置以及各种添加剂注入量控制等。其优点是不受黏度、密度、流速分布影响,可测量高黏度液体;缺点是有活动部件会产生磨损微粒,压损相对较大。大口径水流量标准装置热式流量计测量质量流量,气体仪表通常用空气校准,空气、氮气等温度压力变化不大时,若测量混合气体的组分比率变化则要影响量值。