水流量标准装置
动态容积法水流量标准装置
动态容积法水流量标准装置动态容积法水流量标准装置是一种用于测量水流量的高精度仪器，是流量计量领域中的重要设备。
它采用一种通过测量液体容积变化来确定流量的方法，具有精度高、稳定性好的特点。
在工业生产和科学研究中，动态容积法水流量标准装置被广泛应用，为流量测量提供了可靠的技术支持。
一、动态容积法水流量标准装置简介动态容积法水流量标准装置是一种通过测量被测液体在单位时间内通过流量标准装置的容积变化来确定流量的仪器。
它主要由流量计量腔、测量腔、传感器、控制系统等组成。
通过控制系统对测量腔、传感器等进行实时监测和控制，实现对流量的准确测量和记录。
动态容积法水流量标准装置的工作原理是基于液体体积的变化来确定流量的。
当被测液体通过流量计量腔时，流量计量腔内的容积不断变化，传感器可以实时监测并记录这种变化，通过对这些数据的分析和处理，就可以得出精确的流量数值。
二、动态容积法水流量标准装置的应用动态容积法水流量标准装置在工业生产和科学研究中都有重要的应用价值。
在工业生产中，它常常用于对液体流量进行监测和调节，保障生产工艺的稳定性和产品质量的一致性。
在科学研究领域，它则被用于流体力学实验、流量标定等方面，为科学研究提供可靠的数据支持。
动态容积法水流量标准装置的高精度和稳定性是其在实际应用中的优势。
它能够在复杂的工况下保持较高的测量精度，对于一些对流量要求较高的工业领域尤为重要。
它的稳定性也保证了长时间的可靠运行，降低了使用成本和维护成本。
三、动态容积法水流量标准装置的未来发展方向随着科学技术的不断进步，动态容积法水流量标准装置也在不断发展和完善。
未来，随着微型化、智能化技术的不断成熟，动态容积法水流量标准装置将更加小巧、便携，并且具备更强的数据处理和分析能力。
这将进一步扩大其在各个领域的应用范围，为流量测量提供更多的可能性。
个人观点和理解：动态容积法水流量标准装置作为流量测量领域的重要设备，其在工业生产和科学研究中的应用前景十分广阔。
静态质量法检定装置
静态质量法水流量标准装置构成原理及不确定度分析海宁 蔡洁 国家水大流量计量站 475002摘要：本文介绍了静态质量法水流量标准装置的结构原理及其特点，并对其测量不确定度进行了分析。
关键词：流量标准装置 测量不确定度 一、 概述流量标准装置是流量仪表进行量值传递的一种标准装置。
装置类型根据流量测量方法可分为静态质量法、动态质量法、静态容积法和动态容积法。
其中静态质量法和静态容积法流量源恒压，流量稳定，测量精度高。
以水为例对国内外几个流量标准装置的情况列表如下：名称 流量上限(m 3/h) 准确度(%) 测量方法国家水大流量计量站 18000 0.10 静态容积法美国标准局 23000 0.13 静态质量法 英国工程研究所 5040 0.20 静态质量法 德国技术物理研究院 1800 0.10 静态容积法 二、 静态质量法水流量标准装置结构原理静态质量法水流量标准装置原理图按要求将被检流量计安装到试验管路中，启动水泵，将水池中的水抽入水塔或高位水箱，当水开始溢流后，依次开启开关阀和调节阀，使水经被检流量计、换向器和旁通管路流入水池。
开始检定时，操作调节阀将流量调至所需流量后，启动换向器使水由旁通管路换入称量容器，同时触发计时、计数系统开始记录被检流量计示值和测量时间，当达到预定水量时，操作换向器，使水由称量容器换入旁通管路，同时停止流量计和计时器信号记录。
比较电子秤的称量值和被检流量计的输出流量值，从而确定被检流量计的计量特性。
中国流量仪表网 w w w .c h i n a -f l o w .c n三、数学模型f m C t mq = (1)式中：—瞬时质量流量，kg/m 2;m q m —测量时间内称量容器内的液体质量示值，kg; t —测量时间，s;—浮力修正系数。
f C ρρρρρρρρa m a a maf C +−≈−−=111 (2)式中：a ρ—空气密度，kg/m 3;m ρ—检定时电子秤的标准砝码密度，kg/m 3;ρ—检定时液体密度，kg/m 3。
标准表法液体流量标准装置
标准表法液体流量标准装置标准表法液体流量标准装置主要由液体源、试验管路、标准液体流量计、计时器和控制设备组成。
标准表法液体流量标准装置对管路设计、控制系统和稳压措施的要求与静态容积法液体流量标准装置的相同。
标准液体流量计可以按检定流量点给出标准流量，也可以按检定流量范围给出标准流量。
标准液体流量计可以单台与试验管路串连，也可以多台并联后再与试验管路串连。
标准液体流量计可以是各种液体流量计，本章主要介绍液体流量计是电磁流量计的标准表法水流量标准装置（本章简称标准表法水流量标准装置）。
第一节 标准表法水流量标准装置的结构标准表法水流量标准装置的典型结构如图8-1，由水泵、稳压罐、开关阀、管路、电磁流量计、试验管路（包括开关阀、调节阀、被检流量计及其管段等）、计时器及控制系统等组成。
电磁流量计的工作原理是导电流体在磁场中流动所产生的感应电动势与流量成正比。
电磁流量计无机械部件，所以，量程范围宽，无机械惯性，反应灵敏，流体通过时不产生压损，不会引起磨损、堵塞等问题。
因此，电磁流量计做标准表是标准表法水流量标准装置的典型装置。
图8-1是将5台电磁流量计并联后，再与试验管路串连的标准表法水流量标准装置。
工作时，电磁流量计可以全部接通，也可以部分接通，选择电磁流量计的不同组合，可以得到较宽的流量范围，提高标准表法水流量标准装置的工作能力。
电磁流量计的前后直管段应满足安装要求。
图8-1中3条试验管路，工作时只能接通一条管路。
流量调节阀安装在被测流量计的下游。
2个压力传感器应分别安装在电磁流量计和被测流量计的上游，2个温度传感器分别安装在电磁流量计和被测流量计的下游。
电磁流量计一般在同样流体条件的上一级水流量标准装置上被检定。
第二节 标准表法水流量标准装置的工作原理标准表法水流量标准装置的工作原理，是基于流体力学的连续性方程。
以h 个电磁流量计为标准器，使水在某个流量连续通过电磁流量计和试验管路，此时标准表法水流量标准装置给出的瞬时体积流量按式（8-1）计算。
《变水头水流量标准装置校准规范》
《变水头水流量标准装置校准规范》编写说明一、任务来源根据国家质量监督检验检疫总局的国质检量函（2017）25号文（质检总局计量司关于国家计量技术法规制修订、修改及宣贯计划有关事项的通知）要求，《变水头水流量标准装置校准规范》技术规范制定的项目已经国家质检总局批准列入2017年制订计划。
由上海市计量测试技术研究院为主要起草单位并归口到全国流量计量技术委员会。
由起草单位组成校准规范起草小组，参加起草的单位有上海市计量测试技术研究院、中国计量科学研究院、浙江省计量科学研究院、上海威尔泰工业自动化股份有限公司、科隆测量仪器(上海)有限公司、上海星空自动化仪表公司、铎博流体测控技术(上海)有限公司。
二、编制依据JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》JJF 1004-2004《流量计量名词术语及定义》JJF 1059-2012《测量不确定度评定与表示》JJG 164-2000《液体流量标准装置检定规程》三、目的和意义目前，大口径液体流量计承担着企业生产用水、城镇生活用水以及污水排放等流量计量任务。
根据目前国家检定规程，一般使用静态容积（或静态质量法）检定流量仪表。
由于这种方法建立在定常流动的基础上，用上述方法检定流量仪表的水流量标准装置需要一个稳定的压力源（一般使用高位水塔或稳压容器实现），因而管道内是一个非时变的定常流动。
运用这一方法的水流量标准装置不确定度一般可以优于0.05%。
但是若将这些方法运用于大口径（大流量）仪表的检定装置，则存在局限。
首先，在检定过程中为保持恒压，高位水塔必须保持持续供水的满溢状态，所以能耗大，装置效率低；其次，由于工艺、造价、能源等因素的影响，这类装置的管径、流量均受到一定限制，一般使用多表并联组合的标准表法流量标准装置来检定大口径流量计，检定的流程中多了标准表，明显增加了测量不确定度。
基于变水头原理的动态容积法水流量标准装置克服了上述标准装置的缺点，在降低能耗和水资源的有效利用方面具有明显优势。
水流量标准装置
水流量标准装置水流量标准装置是一种用于检测和校准水流量的设备，它在工业生产和科学研究中具有非常重要的作用。
水流量标准装置可以帮助我们准确地测量水流量，保证工业生产和科学实验的准确性和稳定性。
本文将介绍水流量标准装置的工作原理、分类、应用领域以及未来发展趋势。
首先，水流量标准装置的工作原理是通过一系列精密的传感器和控制装置，实时监测和调节水流量。
它可以根据用户设定的参数，精确地控制水流量，并且能够实时反馈水流量的变化情况。
这种高精度的控制系统，可以保证水流量的稳定性和准确性，满足不同工业生产和科学实验的需求。
其次，水流量标准装置根据其工作原理和使用场景的不同，可以分为多种类型。
例如，按照测量原理的不同，可以分为机械式、电磁式、超声波式等水流量标准装置。
而按照使用场景的不同，又可以分为实验室用、工业生产用、环境监测用等水流量标准装置。
不同类型的水流量标准装置在不同领域有着各自的优势和适用性，可以满足不同用户的需求。
水流量标准装置广泛应用于工业生产和科学研究的各个领域。
在工业生产中，水流量标准装置可以用于监测和控制化工生产、电力生产、制药生产等过程中的水流量，保证生产过程的稳定性和安全性。
在科学研究中，水流量标准装置可以用于实验室的水流量测量和校准，保证科学实验的准确性和可靠性。
此外，水流量标准装置还可以应用于环境监测领域，用于监测水资源的利用和保护，保障环境可持续发展。
未来，随着工业生产和科学研究的不断发展，水流量标准装置将会迎来更广阔的应用领域和更高的发展要求。
未来的水流量标准装置将更加智能化和自动化，具有更高的测量精度和稳定性。
同时，未来的水流量标准装置还将更加环保和节能，符合可持续发展的要求。
总的来说，水流量标准装置将会成为工业生产和科学研究中不可或缺的重要设备，为人类社会的发展进步发挥着重要作用。
综上所述，水流量标准装置是一种具有重要意义的设备，它在工业生产和科学研究中发挥着不可替代的作用。
水流量装置流量稳定度
问题：钟罩式气体流量标准装置流量稳定度检定说明： ①用图7-22所示的流量调节阀22(或用喷嘴)把流量调节到装置的最大流量，待流量稳定后测量一次流量，记录下数据。
②按上述方法连续测量n(n≥10)次流量，记下各次测量的数据。
③计算平均流量式中：q i ——第i 次测得的体积流量，即t ——计时器测得的时间。
④残差：⑤标准偏差：⑥装置的最大流量测量的不确定度⑦仿照①~⑥，检定装置在最小流量下的稳定度。
⑧比较最大和最小流量的测量不确定度，取其中最大的作为装置的流量稳定度的不确定度。
二、另一种计算方式为：（前面的计算公式与上面的一致，只有最后一个公式不同）100%u δ= （2）●个人认为第二种方法为网上资料PDF 文档里面的，有可能是笔误，不过此文档有句话：国内外计算流量稳定度的公式各不相同。
三、JJG164-2000里面有：各累积时间之间流量稳定性检定：连续测量n (n≥10)次流量q i (i =1,2,…,n )。
平均值：1n ii q q n==∑稳定性：()1/221100%1n i i q q k E n q =⎛⎫- ⎪⎪=⨯- ⎪ ⎪⎝⎭∑此处k一般等于2。
●这不是相当于扩展不确定度嘛！(个人观点，呵呵。
)暂时就收集到三种计算方法。
JJG162-2009水表检定规程，里面对水压和流量有以下规定：7.1.6 水压水表上游的压力应保持稳定。
应采取稳压措施，使水表上游的压力变化不超过10%。
在一次检定中，应尽可能消除水锤、脉动、振动等因素的干扰。
7.1.8 流量在一次检定试验期间，流量应恒定在选定值上。
各次试验期间流量的相对变化（不包括启动和停止）在低区应不超过±2.5%，在高区应不超过±5%。
●这里指的是流量的相对变化，即是E=△/q×100%不超过上述值。
流量的相对变化与流量的稳定度应该有所不同。
JJG1033-2007 电磁流量计检定规程，里面有：7.1.1.6 若检定被检表的瞬时流量，则装置的稳定度满足：检定最大允许误差绝对值等于或小于0.5%的流量计，装置流量稳定度应优于0.2%；对于最大允许误差绝对值大于0.5%的流量计，装置流量稳定度应优于0.5%。
水流量标定装置的结构原理和控制系统配置
水流量标定装置的结构原理和控制系统配置水流量标定装置用于液体流量计的检测和标定，昌晖仪表介绍静态质量法和标准表法相结合的水流量标定装置的结构原理和控制系统配置。
水流量标定装置可对科里奥利质量流量计、涡街流量计、涡轮流量计、超声流量计、电磁流量计、液体容积式流量计、冷水水表进行标定。
水流量标定装置用于液体流量仪表的检测和标定。
水流量标定装置按计量器具分类，分为静态质量法、容积法、体积管法和标准表法四种，本文所介绍的水流量标定装置采用静态质量法和标准表法相结合的方式，每条检定管线上配有0.1级标准表作为质量法检定时的瞬时流量指示。
本套水流量标定装置主要对科里奥利质量流量计进行标定，也可对涡街流量计、涡轮流量计、超声流量计、电磁流量计、液体容积式流量计、冷水水表进行标定。
水流量标定装置简介静态质量法水流量标定装置主要由水池、变频离心泵、稳流器、消气器、截止阀、温度计、压力表、标准表、被检表、夹表器、调节阀、换向器、旁通器、称量容器、电子称组成。
质量法水流量标定装置结构和原理如图1所示。
图1 流量计质量法检定流程图1中仅为液体流量标定装置其中一条管线，这条标定装置基本检定管线：DN15/10、DN25/20、DN50、DN80、DN150/100、DN200共计6条。
流量检定范围为0.05~500m3/h。
4个标准罐容积分别为：30L、300L、1500L 和6m3。
泵是提升液体的设备，按装置的流量范围1~500m3/h及计算的压力损失确定泵的流量和扬程。
为了防止液体回流，在管路上安装单向阀。
水流量标定装置控制系统实现为了满足液体流量检定系统的各项要求，检定系统采用PLC为处理核心，工业计算机为人机交互接口的控制方式。
现场的泵、阀门、流量、液位、温度、压力、电子称等信号通与PLC进行通讯，PLC通过RS232/485转换模块与工业级计算机进行通信。
1、控制系统数据信号处理专用电源模块，为PLC系统提供可靠、稳定的电源。
水流量标准装置操作规程
水流量标准装置操作规程发布部门：校准实验室起草人/日期：审核人/日期：批准/日期：文件编号：CD/TA 1404发放号：版本号：00持有部门：发布日期：实施日期：序号1版本号00修改页次/修改单号/修改说明文件新订修改人批准人生效日期1.0 目的：正确使用水流量标准装置，保证校准工作规范、顺利进行，保证操作的一致性。
2.0 合用范围：本文件合用于用水流量标准装置校准玻璃转子流量计样品，其中，容积为10L、100L 的水流量标准装置可以校准公称通径为15-50mm 的样品；容积为500L、3000L 的水流量标准装置可以校准公称通径为80-100mm 的样品。
3.0 职责3.1 校准人员严格按照规程操作，并做好校准记录和日常维护工作；3.2 校核人员负责核对校准人员记录的数据；3.3 质量监督员负责监督本文件的执行。
4.0 程序内容4.1 使用前准备4.1.1 擦拭被检样品的内外管壁，把被检样品安装到工作台上，被检样品和夹具之间塞橡胶圈，防止漏水，安装好之后打开调节阀，使浮子升高，放出在管道内的气泡和杂质，待管道内无气泡和可见杂质之后，关闭调节阀，使浮子落回原处。
4.1.2 打开电门和配电柜的信号开关，打开电脑，点开“浮子流量计检定系统”软件，输入用户名和密码，点击“数据库”“流量计管理”“流量计缺省信息及缺省检定设置”，填写被检样品的公称通径、流量上下限；用空盒气压表观察温度、计算出大气压力值 并填写“流量计缺省信息及缺省检定设置”，点击“保存”“切换”， 根据被检样品的公称通径进行夹表，之后点击“被检表参数”查 看之前填写的信息是否正确，点击“确定”。
4.1.3 点击“检定设置”会弹出一个页面，在“检定开始结束检测换向器中间位”后面选择“是”，根据校准需要填写“检定点数”“检定次 数”“检定方法”“标准选择”，“设定时间”则根据 t = ( v /q ) · 3600 计 算得出并填写，式中 v 代表所选择的标准装置的容积， q 代表 被检样品的每一个校准点流量。
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水流量标准装置
1 范围
本标准规定了本企业用于水流量仪表检定的液体流量标准装置的技术要求。
本标准适用于本企业DN50mm~DN300mm口径水流量标准装置的购置、安装、施工及检定。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件，凡是不注日期的，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 778.3-2007 封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表第3部分试验方法和试验设备
JJG 164-2000 液体流量标准装置检定规程
JJG 162-2009 冷水水表检定规程
JJG 225-2010 热量表检定规程
3 术语和定义
3.1 静态容积法（含启停容积法）
在水流量标准装置处于静止状态下测量一段时间内工作量器中的液体体积量，从而计算出流量。
3.2 动态容积法
在水流量标准装置流动过程中，测量一段时间内工作量器的液体体积变量，从而计算出流量。
3.3 计量单位
体积：立方米，符号m³
流量：立方米每小时，符号m³/h
4 构成
4.1 水源系统
由储水池、水泵组、稳压容器、消气过滤器和变频调节系统组成。
主要作用是利用变频调节系统控制水泵把水从储水池中抽出，以一定压力流入管路，经过稳压容器的稳压和消气过滤器的气泡消除、杂质过滤，在实验管路中形成一个稳定且无杂质气泡的流场环境，使流过被检流量计的液体达到理想状态。
4.2 标准器组
主要有20L、50 L、300 L、1000 L、7500L等二等标准金属量器组成。
4.3 管路系统
由连接管段、前后直管段、被检流量计夹紧装置、流量调节设备和换向器组成。
夹紧装置采用气动伸缩器，可以自由夹紧各种流量计。
4.4 数据采集控制系统
由工业控制微机、温度压力传感器、信号采集调理部件、输入输出控制部件、专业组态软件组成。
5 计量性能要求
5.1 介质条件
测量介质为单相的清洁水且符合饮用自来水的水质要求;若水是循环使用的,则应经过过滤并防止含有害人体、损坏被检仪表或影响被检仪表的有害物质。
5.2 流量工作标准
工作量器刻线应清晰，刻线的分辨力与容器之比不大于工作量器示值误差的1/5。
5.3 计时器（对应瞬时流量）应有频率输出功能，频率分辨力不低于与瞬时流量比值不低于装置不确定度的1/5，频率的最小脉冲间隔不高于0.001S 。
5.4 瞬时流量指示值的示值误差不超过测量值的2.5%。
6 通用技术条件
6.1
a) 安装被检仪表的试验段，应配有动作灵活的加紧装置；上下游接管的内径与被检水表的内径应一致,联接轴线偏离不超过2mm ，并配有密封件。
b) 管路中的弯头、阀门等阻力件应尽可能的少。
c) 管路中应安装有调节线性度良好的流量调节阀，各流量调节阀的调节范围交叉区不低于30%。
d) 在被测仪表上游有测量介质压力的位置。
e) 在测量管路中安装有确保消除气体的排气和消气装置。
6.2 密封性
在工作压力下，装置的各部位无泄漏现象。
6.3 工作量器
a) 工作量器应不泄漏，并应有减少液体波动及防止液体溢出的措施。
b) 工作量器内部应光滑，不得附有可能剥离的部件。
c) 工作量器的底阀操作应灵活。
d) 换向器工作时应不溅水和分流，在最大流量下换向时，产生的压力波动对流量的影响应是定值。
6.4 数据采集和控制设备
a) 数据采集应不影响装置不确定度。
b) 控制设备应有良好的可操作性。
c) 计时器的计时、换向器的换向、开关阀的开关、工作量器的液位的自动检测信号，应准确、可靠。
7 装置的不确定度要求
检定过程的不确定度分析按以下过程： 7.1 数学模型
被检仪表的基本误差（相对示值误差）计算公式为：
%
100)(%100)()(⨯=
⨯-=
ij
s ij
ij
s ij
s ij ij Q Q Q Q E δ
（1）
式中：Eij ——第i 检定点第j 次检定被检流量计的相对示值误差，%； Qij ——第i 检定点第j 次检定时流量计显示的累积流量值，m3；
(Qs)ij ——第i 检定点第j 次检定时标准器换算到流量计处状态的累积流量值，m3；
ij
δ——第i 检定点第j 次检定时被检流量计的误差，m3；
对于体积流量(Qs)ij 的计算，由于水的体积压缩系数很小，当压力变化不大时，可将水看作是不可压缩流体，因此由标准装置得到的水的体积流量为：
()[]()[]s s Vs V p p Q Q ---+=κθθβ11
式中：QV ——流过被检表的累积体积流量，m3；
QVs ——标准器给出的实际累积体积流量（已经过温度、压力等修正），m3； β——检定用液体在检定条件下的体胀系数，取2.0×10-4℃-1； θs——检定时标准器处液体的温度，举例取18.5℃； θ——检定时流量计处液体的温度，举例取18.0℃； κ——检定用液体在检定条件下的体积压缩系数，Pa-1； ps ——检定时标准器处的压力，Pa ； p ——检定时流量计处流体的压力，Pa ；
实际计算时上式可简化为：
()[]s Vs V Q Q θθβ-+=1 （2）
方差和传播系数
按照
()()()
∑=∂∂=n
i i i V c
x u x f Q u 1
22
2/ （3）
得：
()()()()()()()()()s s Vs Vs V c u c u c u c Q u Q c Q u θθθθββ222222222+++= （4） 标准不确定度分析一览表
7.2 不确定度分量的计算
a) 流量标准装置的不确定度
由证书可知，水流量标准装置的不确定度：0.05%， k=2，cr （Vs Q ）＝－1。
b) 检测介质的体胀系数的不确定度 灵敏系数为：
()()441015.0102--⨯=⨯⨯±=--=s r c θθββ
估计()0025
=βr U
c) 温度的不确定度 灵敏系数为：
()34107.35.18102--⨯=⨯⨯==βθθs r c
()34106.318102--⨯=⨯⨯-=-=βθθr c ()0011.1182
.0==θr U ()0
0055.053
.224.038.0=-=r
E ，灵敏系数为1。
d) 合成标准不确定度
002524232221200366.0=++++=u u u u u u cr
00061.0=cr u
7.3 扩展不确定度
当k ＝2时，扩展不确定度Ur=2ucr ＝0.12％，装置的不确定度的要求不得低于上述要求。