水标定装置的工作原理

随着国民经济的高速发展，各行各业需要对流量进行准确计量，满足生产、贸易、监测、控制的需要。一台准确度高的流量计，基于流量计本身的设计制造，同时需要一套高准确度水流量装置对流量计进行标定。水流量装置是一个计量器具，是要经过当地计量测试技术研究院测试，获得符合标准的校准证书，才可对出厂流量计进行标定，保准出厂流量计产品性能，确保产品性能指标符合客户要求。
水流量装置是对流量仪表进行量值传递的一种标准装置，它主要用于测试流量仪表的准确度、重复性、线性度、稳定性、范围度、过载能力、可靠性等。水流量装置有很多种类，按照测量方法 [1-8] 可以分为静态质量法、容积法和标准表法。水流量装置的优劣取决于装置的相对扩展不确定度，本文介绍的水流量装置取得了计量测试技术研究院颁发的校准证书，静态质量法不确定度为 Urel = 0.085% ，动态标准表法不确定度为Urel = 0.31% 。利用质量法可以校准出厂准确度为0.3% 的流量计，利用标准表法可以校准出厂准确度为 1.0% 的流量计。水装置的相对扩展不确定度等级分为：0.05%～0.1% 主要用于科研测试工作；0.1%～0.2%主 要 用 于 科 研 、 量 值 传 递 以 及 检 定 工 作 ；0.2%～0.5% 用于量值传递和检定工作。
2 静态质量法的工作原理
根据计量检定规程《 JJG164 – 2000 液体流量标准》 [9] 、《JJG643 – 2003 标准表法流量标准装置》 [10] 、《JJG198 – 194 速度式流量计》 [11]的要求，确定装置的管道口径、工作量器大小、换向器、水泵的大流量和扬程、标准表准确度等级、供水稳压方式等 。
在试验管道出口进入衡器管道之前装有换向器，换向器的作用是改变水的流动方向，使水流向衡器或通向水池的管道中，换向器的动作指令来自质量法的控制系统。静态质量法检定流量计时，首先将换向器置于使水流向水池的管路中，开启水泵和阀门，让装置运行。确定使用衡器的起始重量置为零，调节流量调节阀，使流量达到检定要求的流量值。
当测试管道水流量达到稳定后，在电脑操作界面上点击“检定开始” 框，换向器会同步动作，将水流切换流入衡器。在换向器启动时刻，同步启动计时器和被检流量计的脉冲计数器，当衡器中水重量达到设定值时，换向器将换向，切换水流方向，流入到通向水池的管路中，同时控制系统停止计时器和被检表脉冲计数。待衡器上容器内水稳定 10 s 后（视具体情况，如果衡器显示值有波动，适当延长稳定时间），衡器的水重量数值传递到控制系统，每一个称重数值检定周期不少于 30 s 同时控制软件系统把水的密度和检定环境温度、管道水温，检定环境压力、管道水压分别纳入计算公式，根据衡器称到水的质量和被检流量计输出的脉冲数计算得出流量计的 K 系数。