标准表法气体流量标准装置的流场分析
标准表法检定的基本原理和方法
标准表法检定的基本原理和方法（一）中国计量科学研究院（北京市100013）苏彦勋在用标准表建立流体（气体和液体）流量标准装置的过程中，标准表检定的基本原理和方法一直是同行业关注的焦点。
今后在中国流量网测试技术栏目中就用速度式标准表、临界标准表、容积是标准表等几种标准表的检定原理、方法。
分别以单台和并联检定流量计的计算原理、数据处理和误差分析展开讨论和探讨，具有连贯性、严谨性、关注性和适用性的特点。
请同仁和网员以及专家学者关注这一热点。
这次就速度式标准表单台标准表检定流量计的原理和方法提供该栏目作为标准表检定流量计的基本原理方法（一）。
下期为并联标准表检定流量计的基本原理和方法（二）。
一、单位标准表检定流量计的系统如图一图一单位标准表检定流量计系统图一所示，为单位标准表检定系统，标准表与被检表t串联在同一管径的管道上。
在流动隐定的情况下，任何时刻流过两台表的质量流量Qm是相等的。
根据这一基本原理，在检定流量计时如何应用。
二、在检定介质为液体的情况下，被检的流量计的仪表系数Kt，若通过标准表S和被检流量计t的质量流量分别为Qms和Qmt.通过标准表的质量流量和被检流量计的质量流量分别为:Qms = QvsoρsQmt = Qvtoρt (1)式中Qvs－通过标准表的体积流量m3/h；Qvt－通过被检流量计的体积流量m3/h；ρs－通过标准表的流体密度kg/m3；ρt－通过被检流量计的流体密度kg/m3.设标准表和被检流量计的仪表系数分别为Ks Kt.若ρt ＝ρs式中：Qv－体积流量m3/h；f－仪表输出频率；ρ－介质密度；Ns－同一计数时间间隔内标准表输出的脉冲数；Nt－同一计数时间间隔内被检流量计输出的脉冲数；Kt－同一计数时间间隔内被检流量计与标准表输出的脉冲数比。
三、检定介质为气体的情况下，被检的流量计仪表系数Kt为方便，以空气为例。
假定空气在检定过程中成分不变，现将标准表s与被检流量计t的工作状态换算到标准状态（ρo,V o,To）。
气体流量标准装置
气体流量标准装置气体流量标准装置是一种用于测量和校准气体流量的设备，它在工业生产和科学实验中起着至关重要的作用。
在许多行业中，准确测量气体流量是确保生产过程稳定运行的关键因素，因此气体流量标准装置的准确性和可靠性至关重要。
首先，气体流量标准装置需要具备高精度和高稳定性。
在工业生产中，许多工艺需要精确控制气体流量，任何误差都可能导致生产过程中的问题。
因此，气体流量标准装置必须能够提供高精度的测量结果，并且在长时间使用过程中保持稳定性，以确保生产过程的正常运行。
其次，气体流量标准装置需要具备广泛的适用性。
不同行业和不同工艺中使用的气体种类和流量范围可能各不相同，因此气体流量标准装置需要能够适用于不同种类和范围的气体流量测量。
这就要求气体流量标准装置能够灵活调整和适应不同的工艺需求，以满足不同行业的使用要求。
另外，气体流量标准装置还需要具备良好的可操作性和易维护性。
在实际使用过程中，操作人员需要能够方便地操作气体流量标准装置进行测量和校准，而且设备本身需要具备良好的稳定性和可靠性，减少维护和保养的工作量，确保设备长期稳定运行。
最后，气体流量标准装置还需要具备良好的环境适应性。
在工业生产现场，可能存在各种恶劣的环境条件，如高温、高压、腐蚀性气体等，因此气体流量标准装置需要能够在各种环境条件下稳定可靠地工作，确保测量结果的准确性和可靠性。
总的来说，气体流量标准装置在工业生产和科学实验中具有非常重要的作用，它的准确性、可靠性、适用性、可操作性和环境适应性是衡量其性能优劣的重要指标。
只有具备了这些特点，气体流量标准装置才能够满足不同行业和工艺的需求，确保生产过程的稳定运行。
因此，在选择气体流量标准装置时，需要充分考虑这些因素，以确保选择到适合自身需求的设备。
标准流量计法标准装置
小口径并联的标准流量 比单一标准流量计，方案计量的不确定度更小，即准确度更高。
（二）装置特点
1、并联标准流量计法装置通过的质量流量之和等于被检流量计通过的质量流量；
2、并联标准流量计两节点之间的压力损失为各支管所共有；
3、并联标准流量计法装置中合成不确定度不大于该装置里那个标准流量计的不确定度
最大值；
1
复现性好的标准流量计，检定周期长，装置的计量性能就越有保证。
3、同种类、同规格的标准流量计
标准流量计法流量装置特别是串联检定流量计的装置，如果被检流量计只有一种应优
先选择与被检流量计同种类、同规格的流量计作为标准流量计。同种类同规格的标准流量计，
流量范围相同，便于流量范围复盖，原理性能都一致也便于示值比较和计算。
（二）推荐的标准流量计种类
1、液体标准流量计
a、液体涡轮流量付感器；
b、容积式（带输出信号或指示式）流量计；
c、电磁流量计；
d、标准孔板流量计。
2、气体标准流量计
a、气体涡轮（或涡街）流量传感器；
b、气体容积式流量计；
c、临界流音速喷管；
d、标准孔板流量计。
四、标准流量计的组合
（一）并联标准流量计装置的组合
（二）并联标准流量计组合的数量设计和计算
1、用标准流量计并联组合的装置检测被检流量计第 i 点，只用到每个并联标准流量计
的一个流量点，其标准流量计的组合数量对被检流量计的检定点又是固有的，如果组合标准
流量计的数量能够复盖被检流量计的范围，设计可多种多样。
a、将被检流量计不同规格的流量检测点，要规程或标准的要求，把所有检测点流量
β w
(tm
−
ts
)
−
高准确度标准表法流量标准装置的研究
同步脉冲计数法的使用 ,不仅提高了脉冲计 数的准确度 ,而且提高了标准表法的检定效率。 以本水流量标准装置用标准表法检定涡轮流量计
为例 ,假设根据检定规程计算出共有 5 个检定点 , 每个检定点检定 3 次 ,原来每个检定点每次检定 的时间需要 30 s , 使用同步脉冲计数法后只需 10 s ,完全用于标定的时间将从原来的 7. 5 min 缩 短到 3. 75 min 左右 ,检定效率提高了将近 50 %。 4 高精度仪表系数的获得
标准表的基本误差 EM 定义为 :
EM = E2C + E2S
(10)
式中 : EC ———标 准 表 的 曲 线 误 差 , EC = Max
置提供一个有效途径[3] 。
表 1 不同频率 f 曲线误差 ( EC) i 检定频率 f 曲线误差 ( EC) i
( Hz)
( %)
( Hz)
( %)
37. 493
- 0. 001 30 85. 586
0
48. 879
- 0. 008 93 99. 188
- 0. 009 71
在标准表法使用之前 ,首先应对标准表用高 准确度的流量标准装置进行检定 。以下用标准涡
轮流量计为例 ,分析在使用范围内标准表仪表系 数的特点 ,得出获得精确仪表系数的方法 。
涡轮流量计发出脉冲信号的频率与通过流量
计的流量成正比 ,该比例系数 ,也叫涡轮流量计的
仪表系数为 K ,满足 :
K = f / qv
图 1 同步脉冲计数法原理
同步脉冲计数法的原理如图 1 所示 ,它要求
收稿日期 :1999 - 02 - 22
· 40 · 化 工 自 动 化 及 仪 表 第 26 卷
标准表法水流量标准装置计量标准考核技术报告-标准表法
计量标准考核技术报告
计量标准名称：标准表法水流量标准装置
计量标准负责人：
建标单位名称：
填写日期：2020
目录
一、建立计量标准的目的 (1)
二、计量标准的工作原理及组成 (1)
三、计量标准器及主要配套设备 (2)
四、计量标准的主要技术指标 (4)
五、环境条件 (4)
六、计量标准的量值溯源和传递框图 (5)
七、计量标准的重复性试验 (6)
八、计量标准的稳定性考核 (7)
九、检定或校准结果的测量不确定度评定 (8)
十、检定或校准结果的验证 (11)
十一、结论 (12)
选一台性能稳定的DN100、0.5级涡街流量计，测量介质为水，以流量106 m3/h为测量点，标准值为5300L，测得流量计示值值见下：表:
对于5300L标准器，其最大允许误差为5300L×0.2%=10.6L，该标准的稳定性小于计量标准最大允许误差的绝对值，则该标准器的稳定性考核合格。
标准表法气体流量标准装置的测量不确定度分析
涡街流量计示值误差的测量不确定度分析1测量方法（依据JJG198-1994《速度式流量计检定规程》）标准表法气体流量标准装置主要由流体源、试验管路、标准流量计、计时器和控制设备等组成，标准流量计与被标定流量计串联于管道中。
工作原理是基于连续性方程，流过标准流量计的质量流量等于流过被标定流量计的质量流量，比较两表的指示值，就得出被检表的示值误差。
本装置选用重复性好、准确度高的临界流文丘利喷嘴做标准器，以某个稳定的流量向滞止容器内连续灌注流体，且使该流体连续通过标准流量计（可多个喷嘴组合）和被标定流量计，准确测定和记录各相关参数值及变化量，同时准确测定在规程规定的时间间隔内流入滞止容器的流体总量，从而确定被检流量计的计量性能。
2 测量结果不确定度的来源根据该标准装置的构成和测量机理，形成有效检测的要素主要是：2.1各流量点仪表系数重复性的影响在装置正常的工作条件下，选择一台性能稳定的1级涡街流量计，在相应管线上进行五点十五次的独立测量，将各流量点仪表系数重复性的最大值代入，按A类评定。
2.2 平均仪表系数重复性的影响在装置正常的工作条件下，对具有仪表系数重复性最大值的涡街流量计求其仪表系数的标准偏差，按A类评定。
2.3标准流量的不确定度由检定所用的流量标准装置引入，根据流量标准装置证书给出的检定结果，按B类评定。
2.4 气体泄露量的影响由于本装置的原理是标准表法，要求流过标准表和被检表的气体质量流量一致，所以从被检表的后端到喷嘴之间不允许有泄露，其控制指标为0.05％，按B 类评定。
2.5 各类检测传感器和仪表的影响其包括被检表前后的绝压变送器和温度传感器。
这些参数是用于判断和计算的依据，因此必须符合要求且具有有效的证书，按B 类评定。
2.6 计算机数据采集计时的影响计时是用晶体振荡器产生的时钟脉冲来进行的。
本装置采用晶振标称频率为5MHz 的计时器，最大允许误差为±0.005％，属于均匀分布，计算机数据采集带来的误差为±0.005％，也是均匀分布，设计算机数据采集计时的最大允许误差是两者的代数和，即为±0.01％，那么两个相同的均匀分布的合成是三角形分布，按B 类评定。
标准表法流量标准装置检定带脉冲输出的流量计同步电路的设计应用
（ 广州市能源监督检测所 ， 广东 广州 ５ ０ ７ ） １１０
摘 要： 本文针对检定带脉冲输 出的流量计时 ， 由于开关信号与被检器 脉冲时序上的差异而造成 的读取输 出脉 冲数 的偏差对检定结果影 响的
情况 ， 设计应用 Ｄ触发器 的脉 冲同步电路 ， 从根本上解决 了对检定结果 的影响 。 关键词 ： 仪表系数 ； 冲同步 ； 脉 Ｄ触发器
缘与开关信号的不一致情况 ， 从而消除被检流量计脉
冲数 的偏 差 。
３ 电路设 计
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维普资讯
潘 飞 ：准 法 量 准 置 定 脉 输 的 量 同 电 的 计 用 云 等标 袁 流 标 装 检 带 冲 出 流 升 步 路 设 应
团
标 准表 法 流 量标 准装 置 检 定 带脉 冲输 出 的流 量计 同步 电路 的设计 应 用
Ｄｅｉｎａ ｄＡ ｐ ｉ ｔ ｎ ｏ ｕｓ ｙ ｃ ｒｎｚｒＵ ｅ ａｕｉｇ ｓ ｎ ｐ ｌ ａｉ ｆＰ ｌ Ｓ ｎ ｈ ｏ ｉ ｓｄｉ Ｍｅｓ ｒ ｇ ｃ ｏ ｅ ｅ ｎ ｎ Ｆｌｗ Ｍｅｅ ｉ ｎ ｙ Ｆｏ ｔｎ ａｄＦ ｃｌ ｅ ｓｔｒＭｅｅ ｔｏ ｏ ｔｒｗ ｔ Ｐ ｅｂ ｌｗ Ｓａ ｄ ｒ ａ ｉｔ ｓｂ Ｍａ ｅ ｔ Ｍｅ ｄ ｈ ｉ ｙ ｉ ｒ ｈ
＝
流量计的检定流量点大小 ， 选择一个标准流量计或多 个标 准 流 量 计 的组 合 ， 被 检 流 量 计 通 过 管 道 相 串 与 联， 在管道 中充满流体并 流动稳定后， 流过被检流量 计的流量与流过标准流量计的流量相等 ， 通过对 比标
准流 量计 和被检流 量 计 的流 量读 数 ， 到被 检 流 量计 得
气体流量标准装置
山东计量院1－25000m3/h气体流量标准装置技术方案
一、装置主要技术指标
1、装置型式：负压法临界流气体流量标准装置 。
2、被检表种类：速度式（涡轮流量计、旋进旋涡流量计、 涡街流量计、超声波流量计、分流旋翼式蒸汽流量计等）、容积式（腰轮流量计、湿式气体流量计、工业膜式燃气表）、质量流量计（热式气体质量流量计、科利奥力式质量流量计等）、差压式气体流量计等气体流量计，工业燃气表能满足G10～G65膜式燃气表的检定。装置并能进行密封性实验。
7) 操作台-7 ห้องสมุดไป่ตู้N500前后直管段，前直管段消音器、气动夹表器、绝压变送器、温度变送器和DN500气动蝶阀等，可检口径为DN500的流量计。
8) 操作台-8 DN600前后直管段，前直管段消音器、气动夹表器、绝压变送器、温度变送器和DN600气动蝶阀等，可检口径为DN600的流量计。
1.流出系数的不确定度，按检定规程要求，在95%置信概率下，
，因测量次数为6，
则
2.喷嘴前滞止压力不确定度
设压力允差±0.075%,压力在满量程2/3处使用,按矩形分布考虑,则
3. 喷嘴前滞止温度不确定度