武汉石化液体流量标定装置解析
化工基础液体流量测定与流量计校验
实验五液体流量测定与流量计校验一．实验目的流量的测定和其他基本物理量，如温度、压力等的测定一样，在科学研究、工业生产，甚至在日常生活中，都是十分重要的。
流体流量的测定：包括不可压缩流体和可压缩流体两类流体流量的测定。
在测量方法和仪表方面，两者有不同，但也有通用的仪器，如常用的孔板流量计和转子流量计，既可用于测量不可压缩流体，也可用于可压缩流体。
这些测量仪表又大都安装在流体输送管道上。
工厂使用的流量计大都是按照标准规范制造的，不需校验，照其规定就可使用。
在实验室里，情况则不然，通常测量的都是小流量，并且被测流体的种类和性质也常随工作对象的变化而变更，所以使用标准规范的流量计很困难。
这就往往需要根据实际情况（主要是流量大小、流体性质、使用条件等）自己制作一些非标准化的流量计，然后用实验方法进行校验标定，以求得具体的计算式子或标绘出流量曲线。
本实验采用自制的孔板流量计和文丘里流量计测定流体流量，用直接容量法进行标定；同时测定孔流系数与雷诺数之间的关系，并比较两种流量计的阻力损失。
通过实验，不仅可学习到液体流量的测定方法，流量计的使用和校验方法，也必将有助于巩固所学的理论知识。
更重要的还在于对学习者今后要去从事的科学研究或其他实验工作来说，更有实际意义。
二．实验原理1、孔板流量计：孔板流量计的构造原理如下图示，在管路中装有一孔板，孔板两侧接出测压管，分别与U形压差计相连接。
图1 实验装置图孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减小，造成孔板前后压强差，作为测量的依据。
若管道的直径为d ，孔板锐孔直径为1d ，流体流经孔板后形成缩脉的直径为2d ，流体密度为ρ。
在截面积Ⅰ、Ⅱ处，即孔板前导管处和缩脉处的速度和压强分别为1u ，2u 与21,p p ，根据柏努利方程式可得：H p u u p ∆==--ρ2121222 （1） 或H u u ∆=-22122 （2）由于缩脉位置因流速而变，截面积2A 又难予知道，而孔板孔径的面积0A 是已知的，测压器的位置在设备一旦制成后，也是不变的。
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。
流量标定柱的作用
流量标定柱的作用流量标定柱是一种用于测量流量的设备，通常安装在流量管道中，用于确定流量传感器的精度和准确性。
流量标定柱的作用是通过测量流量管道中的流量和压力来校准流量传感器，以确保流量传感器的准确性和可靠性。
本文将介绍流量标定柱的作用、类型和使用场景。
流量标定柱的作用流量标定柱是一种用于测量流量的设备，其作用是确定流量传感器的准确性和精度。
流量传感器是一种用于测量流体流量的设备，通常采用电磁式、超声波式、涡轮式和热式等不同的传感原理。
这些传感器的准确性和精度直接影响到流量测量的可靠性和精度。
因此，在使用流量传感器之前，需要对其进行标定，以确保其准确性和可靠性。
流量标定柱通过测量流量管道中的流量和压力来校准流量传感器。
流量标定柱通常由一组管道和一组压力传感器组成。
流体从流量管道中流过，经过压力传感器测量出口压力和差压，进而计算出流量。
通过与流量传感器的测量结果进行比较，可以确定流量传感器的准确性和精度。
流量标定柱的类型流量标定柱根据其结构和测量原理的不同，可以分为多种类型，包括静态标定柱、动态标定柱、水桶式标定柱和重力式标定柱等。
静态标定柱是一种通过测量流量管道中的压力差来计算流量的标定柱。
静态标定柱通常由一组管道和一组压力传感器组成，流体从流量管道中流过，经过压力传感器测量出口压力和差压，进而计算出流量。
静态标定柱通常适用于低速流量的测量。
动态标定柱是一种通过测量流量管道中的压力差和流量的变化来计算流量的标定柱。
动态标定柱通常由一组管道、一组压力传感器和一组流量计组成。
流体从流量管道中流过，经过压力传感器和流量计测量出口压力和差压以及流速，进而计算出流量。
动态标定柱通常适用于高速流量的测量。
水桶式标定柱是一种通过测量流体从一个高度为定值的水桶中流出的时间和流量来计算流量的标定柱。
水桶式标定柱通常由一个水桶、一组流量计和一组计时器组成。
流体从水桶中流出，经过流量计测量流量，计时器测量流出时间，进而计算出流量。
mh1200流量标定
mh1200流量标定摘要：1.MH1200 流量标定的概述2.MH1200 流量标定的方法和步骤3.MH1200 流量标定的注意事项4.MH1200 流量标定的应用领域正文：一、MH1200 流量标定的概述MH1200 流量标定是一种针对流量计的校准方法，主要用于测量流体的流量。
流量计是一种用于测量流体流量的仪器，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。
MH1200 流量标定的主要目的是确保流量计的测量准确性，提高流量计的使用寿命。
二、MH1200 流量标定的方法和步骤1.准备工作：首先，需要检查流量计的外观是否有损坏，接头是否紧固，以及仪表的电源是否正常。
2.开启流量计：开启流量计，让流体通过流量计，观察流量计的指示是否正常。
3.准备标准装置：将标准装置连接到流量计的进出口，确保连接处密封良好。
4.调整标准装置：调整标准装置的流量，使其与流量计的指示值相等。
5.记录数据：记录流量计的指示值和标准装置的流量值，重复以上步骤至少三次，以确保数据的准确性。
6.计算误差：根据记录的数据，计算流量计的误差，并绘制误差曲线。
7.校准流量计：根据误差曲线，调整流量计的校准系数，以使流量计的指示值与标准装置的流量值相等。
三、MH1200 流量标定的注意事项1.在标定过程中，应确保流量计的接头紧固，避免接头松动导致流量计损坏。
2.标定过程中，应避免振动和外界干扰，确保标定结果的准确性。
3.标定结束后，应关闭流量计和标准装置，并检查连接处是否有泄漏。
四、MH1200 流量标定的应用领域MH1200 流量标定广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业，主要用于测量气体、液体和蒸汽的流量。
实验一 液体流量的测定 和流量计的校正
A1u1 A2u2
u2
1
1A2/A12
2p1p2
u2 C0
2 p1构造原理
图1－2 文丘里 流量计构造原理
三、实验装置图
三、实验装置图
三、实验装置图
四． 实验操作步骤
1、 关闭上、下游阀门，启动水泵，缓慢打开流量阀门； 2、检查并驱赶系统和压差计中气泡（密度不同而影响误差）； 3、找出Re=5000时流量所对应的孔板流量计压差示数（此时流量
7、结束试验。
（二）、两台泵的并联试验
1、单台泵I特性曲线(Q—H)I的测试。(参 看离心泵待特曲线测定试验的步骤)
2、单台泵II特性曲线(Q—H)II的测试。 (与上相同，只是所用阀门、压力表不尽 相同)
3、两台泵并联工况下 某些工作点的测定
①开启阀门 4，ll，14、关闭阀门10。
②接通电源，起动泵I和泵II。
性； 2、学习离心泵特性曲线的测定方法； 3．增进对离心泵并、串联运行工况及其特点
的感性认识； 4．绘制泵并、串工作的并、串联总特性曲线； 5．演示泵在运行时可能发生的汽蚀现象。
二、实验原理：
（1） 扬程He－Q图 （2） 有用功Ne－Q图
（3） 总效率图
He
p2p1
g
h0u222gu12
N eH 10 eM 00 gH 1 e0 Q 0 0gH 1 e 0 Q 2 K W
Ne N电
三、实验装置：
三、实验装置：
四、实验操作步骤
（一）、离心泵单泵特性曲线的测定 1、记录下试验台的一些参数，Z＝360mm。 2、将蓄水箱充满水。 3、关闭阀门 10，14，打开阀门4，11，16 4、开动泵I，使泵I系统运转,此时关闭阀11，
10-DN300油流量标准装置
0.应提供装置整套设计方案技术说明、布局图纸，并对下列部件实现功能进行明确说明：
1. 避免介质渗漏的措施和方法
2. 换向器结构及原理
3. 扫线系统工作原理及操作流程
4. 对设备零件处理及保护
5. 不确定度分配及分析
6. 流量稳定性影响因素及控制方式
7. 被检表及直管段定位及装夹
2．标准弯头，20#钢，φ325×10、φ273×8、φ219×8、φ159×4.5、φ108×4、φ89×4.5、φ59×4.6、φ45×2.5、φ32×3.5
3．标准法兰，20#钢2.5MPa，DN300、DN250、DN200、DN150、DN125、DN100、DN80、DN65、DN50、DN40、DN25
12．装置具有试验管路自动检漏功能
13．装置流量稳定性：优于0.5%
14．装置耗能最大功率： AC380V，≤450VA；AC220V，≤2VA
15．装置由计算机统一控制，除人工将被检表置于夹表器外，其它操作均在计算机上进行，检定过程自动化、程序化
①程序采用组态软件，用户可根据规程进行扩展。
②输出、保存被检表试验数据；记录输出格式符合相关规程及山东计量院的相关文件要求
山东省计量科学研究院实验室仪器设备采购清单
第三包：DN10-DN300油流量标准装置
投标单位资质要求（参考）：
投标单位除具有设计加工生产能力之外，还应具备以下要求
--资质文件，软件企业认定证书，ISO9000质量体系认证证书
--注册资本：不低于300万元
--业绩：提供DN100以上口径油流量装置用户使用证明及相关评价。
8. 流量调节原理
9. 检定方式
10.衡器自动加载校准系统
2020年化工自动化控制仪表答案解析及化工自动化控制仪表考试资料
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1、【判断题】按工作原理分翻板式液位计是直读式物位仪表的一种。
（×）2、【判断题】玻璃板液面计可用于测量敞口容器和密闭容器的液位。
（√）3、【判断题】调节阀流向的划分的可以按介质的流向来定义,也可以按介质的不平衡力作用方向来定义。
（×）4、【判断题】故障检测元件的双重化或三重化设置是为了防止检测元件的误动作发生联锁停车。
（√）5、【判断题】PLC经过自诊断、与编程器等的通信、输入采样、用户程序执行、输出刷新这五个阶段的工作过程,称为一个扫描周期。
（√）6、【判断题】两个不同的容器,其中一个内部的液柱变化范围比较大,那么可以得出结论,则仪表的量程也相对大。
（×）7、【判断题】当控制阀的可调范围不能满足生产的大流量范围变化,可考虑采用两个控制阀串联的分程控制方案。
（×）8、【判断题】流量计的流量标定装置种类,按标定方法分有容积法,差压法,标准流量计对比法。
（×）9、【判断题】三相四线制供电时,中线必须加装熔断器。
（×）10、【判断题】蒸馏是利用互溶液体混合物中各组分溶解度不同而分离成较纯组分的一种操作。
（×）11、【判断题】多弹簧精小型执行机构当信号压力增加时,推杆向上动作的叫正作用执行机构,反之,当信号压力增加时,推杆向下动作的叫反作用执行机构。
（×）12、【判断题】波纹管密封型上阀盖适用于有毒性、易挥发或贵重的流体,可避免介质外漏损耗,以及有毒易爆介质外漏而发生危险。
（√）13、【判断题】筛板塔、泡罩塔、浮阀塔和填料塔都属于板式塔。
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。
-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图8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。
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武汉石化液体流量标定装置解析
【摘要】质量流量计作为流体物料的重要计量仪表广泛应用于我厂各个生产装置和进出厂点，它的高精确度和稳定性为工艺物料计量和贸易交接计量提供有效保障。
一套精确有效的流量标定装置更是必不可少。
本文介绍的基于罗克韦尔A-B公司SLC500型PLC和组态王工控组态软件的水流量标定装置，是武汉石化依据相关法律法规建立的，拥有健全的流量计量标准体系。
此套装置加强了武汉石化和乙烯的流量计量设备的检定和校准，对保证产品质量、提高生产效率具有重要的作用。
【关键词】PLC；流量标定装置；质量标准；科氏质量流量计
引言
液体流量标定装置用于液体流量仪表的检测和标定。
液体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，本文所介绍的武汉石化液体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。
1 水流量标定装置简介
静态质量法液体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。
其结构和原理如图所示。
图中仅为液体流量标定装置其中一条管线，我厂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。
2 武汉石化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。
2.1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。
CPU模块，用于整个硬件系统的自动化控制和数据的初步处理。
通讯模块，使用标准通讯协议与上位机或工业网络通讯，保证数据的准确性、时实性。
高速计数模块，用于对不同流量仪表的输出脉冲进行计数。
14位A/D转换模拟量采集模块，用于自动采集温度变送器、压力变送器信号和被检表输出的4～20mA等模拟信号。
D/A调节量输出模块，控制各种调节量。
开关量输入/输出(I/O)模块，用于输出各种开关变量，控制开关阀及泵的启停。
2.2 检定系统实现功能
1）控制功能。
泵的启停、泵和标准流量计前、换向器后的阀门控制；被检表后调节阀开度；换向器的换向控制。
2）数据信号采集功能。
对装置的温度压力变送器和液位信号测量；采集装置的标准流量计信号；装置被检表流量信号测量，包含4-20mA电流信号、0至10KHz脉冲信号、电压信号采集；电子称信号采集；阀位开关限位信号采集。
3）数据处理功能。
按照国家强制检定规程对检定结果进行检定数据处理和判定；系统可针对不同的被检表进行参数设置；检定点数、检定次数与检定时间设置灵活，程序默认设置是按照国家检定规程选定的检定操作，在遇到特殊情况或规程变更时，也可由用户自由设置；系统记录检定过程中的数据，提供实时趋势图显示功能。
4）显示功能。
系统流程图动态显示，各参数状态实时变化；在系统中实现流量计检定程序及步骤的选择和设定、参数设置、数据计算、数据显示、自动打印符合国家检定规程和标准的仪表检定报告和证书。
2.3水流量标定装置检定流程
首先启动仪表供电和变频器供电。
装置开始工作后，操作界面的温度压力等信号首先传入并动态显示。
选择相应管线，打通管线流程，换向器打到排水方向。
此时可以启动变频器打到工作频率，泵开始工作，水流开始在管线内流动。
通过稳压罐和消气器的作用，使水流逐渐稳定下来。
调节阀和变频器同时调节水的流速，使之达到检定点流量。
开始检定时，换向器打到进罐方向，同时计时器也开始计时，脉冲检测器也开始计录脉冲数。
当达到了预计时间是，换向阀自动打到排水位置，计时器和脉冲计数同时停止记录。
记录容器内水的质量作为质量法比对结果。
3 武汉石化流量标定系统上位机操作
3.1 选罐
检定前，需要根据被检表参数选择容量罐。
点击界面左上角“选罐建议”按钮
会弹出选罐对话框。
根据系统内储存的罐容表，在检定流量值、检定时间和罐号三个变量里，任意输入两个变量，即可获得第三个变量的数据。
例如途中检定流量选择50t/h，时间选择72s，根据计算系统建议罐号为3号标准罐，同时给出开泵建议如图。
3.2 夹表
首先在现场操作夹表器，将流量计安装在试验管路上，保证无泄漏。
控制系统中点击管线上“被检表”按钮弹出被检表参数输入对话框。
依次输入仪表类型、信号种类、最大流量、最小流量、单位脉冲对应流量值完成夹表操作。
夹表操作完成后，现场备件表前后阀门自动开启，整个检定回路联通。
3.3 检定参数设置
开始检定前，需要首先设置检定流程。
点击界面左上角“检定参数设置”按钮弹出对话框。
本套装置实用水作为标定介质，介质密度一栏输入水的密度998kg/m3随后按照流量计检定规程设置相应的检定点数和检定次数，系统根据上一步设置的最大最小流量与检定规程自动给出相应流量检定点以及检定时间。
对于在特殊流量段有检定要求的流量计，可以手动设置检定点和检定时间。
3.4 检定结果输出
检定结束后，控制系统自动输出原始检定记录报表。
在原始记录中，测量时间、称重质量、压力、温度以及脉冲数为直接测量值，其余部分均为计算值。
示值误差为重要检定结果，直观反应了质量流量计计量数据与真实数据的差量。
对于贸易质量流量计，要求示值误差了正负0.2%以内。
4 实际使用过程中存在的问题
4.1 部分型号质量流量计的频率信号无法接收，且无法识别无源信号
信号接收问题是由于PLC的先天不足造成的。
该套标定装置采用的PLC为罗克韦尔自动化公司旗下A-B公司生产的SLC500型小型PLC。
04年新建时脉冲计数模组的脉冲幅值和占空比未提供选择，也不能向外部提供供电。
所以目前部分流量计的脉冲信号检测不到。
需要测量无源信号时必须在回路中增加外部供电设备。
整改措施：PLC更换，增加高速脉冲计数通道数（同时2路）。
增加系统接受被检表信号的能力：接受脉冲信号幅值、占空比可选择（最高频率可至10kHz）,提供将（4~20）mA信号转换为标准脉冲频率信号设备（转换精度0.01%）
4.2稳压罐压力、换向器尾杆位置信号、地下水池液位、标准表脉冲信号等未接入系统
整改措施：将稳压罐压力、换向器尾杆位置信号、地下水池液位、标准表脉冲信号等接入系统，增加地下水池液位显示、称重容器液位报警等功能。
4.3 大容器放水速度慢，拖慢检定效率
测试发现大容器放水时，水流在罐内形成漩涡，降低了排水时间。
整改措施：最大标准罐（6m3）下排水口原为DN150口径，加粗为DN250口径。
改造前测算DN250口径排水口改造后增加的重量，与最大使用量这和是否超过电子称6t的最大量程。
4.4现装置晶振（时间计量）未纳入检定。
换向器换出、换入时间测试需增相应设备和软件功能
现用PLC的晶振时钟只能精确到毫秒级，不满足检定规程0.5微秒的要求。
换向器动作时会产生延迟（换向时间），换向时间应足够短，国家规定小于0.2s，换向器正反行程差应小与0.02s。
现装置未进行换向时间计量，对测量结果有影响。
整改措施：增加外部时间计量单元，换向器换出、换入时间差检定、系统晶振（时间）检定，将时间计量引入质量法检定、对比法检定同步控制。
5 结论
武汉石化这套流量标定装置于05年建成，至今已正常使用9年。
在满足对不同类型流量计进行检定的前提下，该装置突出了不确定度低（优于0.05%）、范围度宽（DN10～DN200）、自动化程度高等特点。
该装置设计指标符合国家液体流量标定装置标准，并取得湖北省质量技术监督局检定资质授权，完成流量计检定任务的同时，也为公司节约了大笔资金。
随着流量计的更新和检定标准的提高，这套流量标定装置也将进行升级改造，不断适应变化的需求。
【参考文献】
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