液体流量仪表在线校准措施

张 淞

（广西壮族自治区计量检测研究院，广西壮族自治区 南宁 530007）

液体流量仪表是当今流体计量领域中最为常用的一种检测仪表，此类仪表的合理应用对于被测液体的生产效率提升、产品质量保障等都具有直接影响。而在此类仪表的具体应用中，在线校准是一个不可或缺的技术流程。基于此，相关单位与工作人员一定要采取合理的措施做好在线校准工作。通过这样的方式，才可以确保液体流量仪表的在线校准效果，提升其测量精度。

1 液体流量仪表概述

液体流量仪表是对液体流量进行计量的主要仪表，通过此类仪表的合理应用，可对桶装、灌装液体、装车液体、卸车液体和车间内的液体等做出准确计量。目前，液体流量仪表已经被广泛应用到了很多领域的计量工作中，比如农药计量、酒精计量、润滑剂计量、石油计量、饮料计量、酿酒计量、药剂计量、化工腐蚀性液体计量以及食用油罐装计量等，并成为了当今液体计量工作中的一种新型高科技计量设备。

2 液体流量仪表的主要在线校准方法

就目前的液体流量仪表而言，其主要的在线校准方法有三种：标准容积法、标准表法和质量法。以下是对这三种主要在线校准方法应用措施进行的介绍。

2.1 标准容积法

在对液体流量仪表进行在线校准时，标准容积法是一种常用的校准方法。具体校准时，技术人员需采取以下应用策略：①调节好液体流量仪表的流量，使其能够对流量校准点做到精确控制。②将液体流量仪表的截止阀关闭，通过软管或活接头将标准金属量器连接在液体流量仪表下游出口位置或下游预留口位置的注液口上。再将液体流量计截止阀开启，将液体灌入标准金属量器，液面升至标准金属量器计量颈，之后再将截止阀关闭。③将待校准的液体流量仪表测量出的液体流量累计值和标准金属量器示值对比，最终便可对液体流量仪表具体的误差值做到精准明确。对于误差超过允许范围的液体流量仪表，工作人员只需按测量出的误差做好校准即可。

2.2 标准表法

对于液体流量仪表，在具体的在线校准过程中，标准表法也十分常用。标准表法主要有以便携式超声波流量计作为标准表和以管道式流量计作为标准表两种。其中，以便携式超声波流量计作为标准表的方法因操作简单、无需拆卸被检流量计更为常见。在通过以便携式超声波流量计作为标准表的方法实施在线校准时，主要的应用策略包括以下几项：①将超声波流量计串联安装到待校准液体流量仪表的下游侧或上游侧，并将量具等角分布在临近外夹形式的超声波流量计换能器的同一个截面上，从而实现其对外直径的准确测量。②在安装外夹形式的超声波流量计前，需对管道厚度做出准确测量。对于无法测量出参数的部分，则应按既有的技术资料结合现场确认的方式来补全参数。③将测量出的管道参数输入外夹形式的超声波流量计里，以此来科学获取具体的安装位置，并标注好定位线，从而为后续的安装工作提供足够便利。④对于已经完成安装的位置，工作人员需要做好管壁清理工作，使管道材质完全暴露出来，并做好相应的管材打磨处理。在完成上述处理之后，需要将合适的耦合剂涂抹到管材表面，然后在换能器上标志出相应的对准安装位置。通过这样的方式，便可让超声波发射面和超声波接收面同时接触到管壁。⑤通过紧固件做好换能器固定处理，并按照实际的应用需求做好换能器信号调试。通过外加超声波流量计测量示值和待校准液体流量计测量示值的对比，便可对其误差做出精准明确，根据误差进行校准，便可确保液体流量仪表的检测精度。

2.3 质量法

在当前的液体流量仪表在线校准中，质量法是近十年来使用越发广泛的一种在线校准方法。质量法校准流程与容积法类似，主要差别在用工作容器、电子秤和密度计的组合取代了容积法中的标准金属量器。容积法每次检测必须液体灌至标准金属量器计量颈才能读数，用时较长。质量法的优点是不再受标准金属量器体积的限制，可以相对自由的控制单次校准时长，达到提高检测效率的效果。具体校准时，技术人员需要采取以下应用策略：①将待校准的液体流量计与电子秤上方的工作容器连接，使流量计中流过的液体全部进入到电子秤上方的工作容器中进行质量测量。②待调试好流量后，将工作容器清空，电子秤去皮，开始校准。③运行超过标准设备规定的单次校准时长后根据实际需要停止进水。④通过电子秤测量出的液体质量和密度计测量出的液体密度计算得出液体体积。再将液体流量仪表测量出的参数与测量计算得到的液体体积进行对比，以此来计算液体流量仪表的测量误差。⑤看计算出的误差是否超出了液体流量仪表的误差允许范围，若超出允许范围，就需要根据实际情况做好校准工作。

3 基于质量法的液体流量仪表在线校准方法应用措施

在通过在线校准法进行液体流量仪表的校准过程中，相关单位与工作人员首先应明确所选校准方法的主要原理，然后再以此为依据，做好相应的准备工作，并严格按既定的流程来实施在线校准操作，最后再对在线校准获得的数据进行科学分析。通过这样的方式，便可使液体流量仪表得到有效的在线校准，在确保其测量精度的同时满足此类仪表在当今时代中的实际应用及其发展需求。

3.1 主要工作原理

在通过质量法对液体流量仪表进行在线校准时，其主要的工作原理是让待校准液体流量仪表中通过的液体直接从管道旁路进入质量法检测装置，在等待了一段时间之后，便可对质量法检测装置和液体流量仪表的检测参数进行对比，以此来实现准确的误差计算。将具体的误差计算结果作为依据，便可对液体流量仪表进行合理校准，以此来满足其实际的测量精度需求。图1为基于质量法的液体流量仪表在线校准工作原理示意图。

图1 基于质量法的液体流量仪表在线校准工作原理示意图

3.2 主要准备工作

在此种校准模式下，相关单位与工作人员需要做好以下的几项准备工作：①观察需要校准的液体流量仪表铭牌，对其测量介质、测量范围和工作电压等基本参数做到充分掌握。②在观察此类仪表的实际工作环境时，工作人员需要对其流量的瞬时变化幅度进行监测，看其是否处于规定的变化范围，以此来确定当前流场的稳定性。③检查待校准仪表阀门的开启和关闭能否正常进行，避免阻滞问题的产生。④检查各个管道与连接位置，防止出现漏液问题。在完成了上述准备工作之后，才可以正式进行液体流量仪表的校准工作。

3.3 主要校准流程

在正式开展液体流量仪表的在线校准工作之前，首先需要做好检漏与预热工作，将待校准的液体流量仪表工作电源直接断开，关闭好表前阀门，然后在规划好的位置上安装基于质量法的在线校准装置（即电子秤）。将电子秤保持在水平状态，关闭表后阀门以及旁路阀门。将表前阀门开启，检查好每一个连接位置的实际情况，避免漏液问题产生。让其他所有阀门保持不变，之后将表后阀门开启，对待校准的液体流量仪表进行预热处理，预热时间一般控制为10 min。

具体校准中，主要的操作步骤包括以下几个：①合理调节表前阀门的开度，观察待校准液体流量仪表中的液体流量，在达到了指定流量点后，便可关闭后阀门。②在检表累积量到达静止之后，工作人员需要对其累积量做好记录。③快速、平稳地打开待校准液体流量仪表的旁路阀门，并立即进行液体流量计量，在经过了一段时间的计量之后，再关闭旁路阀门，并使其保持60 s的静止时间。静止结束后，工作人员需要对待校准的液体流量表做好累积量记录，并对记录下的累积量和标准器具体的变化量做出科学计算。④准确测量待校准液体流量仪表工作容量范围内的液体温度、液体密度、大气压以及相对湿度，并以此为依据，对空气密度做出合理计算。⑤将上述第②至第④个操作步骤重复三次，并对流量点进行校准处理。通过这样的方式，便可使液体流量计得到有效校准，从而尽最大限度确保其液体测量精度，满足相关单位的实际测量需求。

3.4 校准数据分析

在基于质量法的液体流量仪表校准过程中，为了使其校准工作更加符合具体的工作原理，并实现各个操作步骤的顺利实施，从而尽最大限度确保仪表的校准精度，本次研究中，特将某公司的一台液体电磁流量计实际校准工作作为实例，对基于质量法的校准数据进行分析。本次校准项目中，选择的是上海某公司的DN32液体电磁流量计，精度为0.5级，采用质量法对其实施在线校准。具体校准中，根据实际要求，共设置了三个校准流量点，分别是12.0 m3/h、9.0 m3/h和3.0 m3/h。将上述的三个流量值作为基础，将容量是0.6 m3的工作容器和量程是0～600.0 kg的电子秤作为实际的流量测量范围，采取上述的质量法对每一个流量点都测量三次。表1为本次基于质量法的液体电磁流量计在线校准参数情况。

表1 本次基于质量法的液体电磁流量计在线校准参数情况

其中，12.0 m3/h流量点的测量重复性是0.02%；9.0 m3/h流量点的测量重复性是0.04%；3.0 m3/h流量点的测量重复性是0.08%。根据JJG1033-2007《电磁流量计》检定规程的相关规定，电磁流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定的最大允许误差绝对值的1/3，故该电磁流量计的测量重复性控制在0.167%以内即可达到要求。由此可见，在本次基于质量法的液体流量计在线校准中，其校准精度完全符合该流量仪表的实际应用需求，校准效果十分良好。

4 结束语

综上所述，液体流量仪表是当前很多领域液体测量工作中的重要仪器设备。为满足此类仪表的实际应用需求，实现测量数据的准确获取，相关单位与工作人员就需要做好其在线校准工作。在此过程中，技术人员需根据实际情况与实际需求，采取合理的校准方法来实施此类仪表的在线校准，并做好校准之后的数据分析工作。通过这样的方式，才可以进一步提升其在线校准效果，使其在具体的流量测量中获取到足够精确的检测结果，从而为相关单位的流量计量工作提供有力支持。