简易质量流量计校验装置设计与应用

在化工企业的自动化生产过程中 , 流体流量的测量和控制是工业自动化生产过程中的重要参数， 随着生产技术的快速发展 , 对流体流量检测和总量的计量提出了越来越多的要求 , 同时对流量检测准确度的要求也越来越高。 根据质量流量计运行特点及工业自动化生产控制、 贸易结算的需要， 设计制作了一套直接测量流量的简易流量计校验装置，经过试验对比， 该装置运行可靠稳定， 有效解决了质量流量计现场标定校验的难题， 同时也为同类型企业流量计标定提供了方法和途径。

引言

在化工企业的自动化生产过程中,需要进行物料流量和总量的测量,流体流量是经常被测量和控制的参数。随着生产技术的快速发展,对流体流量检测和总量的计量提出了越来越多的要求,同时对流量检测准确度的要求也越来越高。质量流量计作为一种高精度,高可靠性的智能计量仪表,具有抗磨损、抗腐蚀、可测量多种介质及多个参数等诸多优点,广泛应用于工业过程调节控制、贸易结算、能源计量及节能管理等领域。为保证质量流量计的准确计量,需要定期对流量计进行检测标定,对其主要特性及准确度指标按照国家计量检定规程进行校核工作。质量流量计的检定通常是在流量标准装置上进行,所以流量标准装置必须满足仪表试验特性的要求,并且对流量校验装置的精度和可靠性提出了新的要求。由此,提升质量流量计校验装置的精度、可靠性和稳定性是非常有必要性的。

1质量流量计校验装置设计背景

质量流量计,是一种先进的智能精密质量流量测量仪表,可直接用来测量管道中介质的质量流量及总量、体积流量及总量、介质的密度、温度、溶液的浓度以及较均匀混合的两种液体各自的浓度等参数。具有抗干扰能力强,测量精度高、量程比大、工作稳定可靠、对安装要求低对流体状态要求低， 压力损失小等优点， 且易清洗、 具备自排空功能， 适用于实时在线测量和实时在线监控。 因质量流量计是一种智能精密质量流量测量仪表，  测量精度高、  价格昂贵，  一般主要用于工艺指标精度要求高，  和有特殊要求的地方。

我公司质量流量计主要用于各二级单位物料的贸易结算以及高精度物料配比自动控制场所，因无校验仪器， 长时间无法对流量计计量精确度进行校验和比对， 只能对初始位置进行清零， 或对仪表参数进行简单更改， 以确保质量流量计的准确度， 但无法确定质量流量计的误差范围， 保证其检测精度。

质量流量计的计量精确度， 直接影响着工艺生产的安全运行和计量的准确性， 以及制造产品质量的好坏。 按照国家规定， 对外计量或贸易结算的质量流量计需每年要进行强检， 其它需两年进行标定， 才能保证流量计的测量准确性。 质量流量计的校验仪器要求精度高， 价格昂贵， 目前安阳地区无一家鉴定单位有此校验仪器， 故质量流量计的校验， 必须返回制造厂家或送至有资质的计量检定部门进行标定和校验， 造成校验成本居高不下。 在此情况下， 技术人员经过查找资料，多次研究讨论， 根据质量流量计的计量方式和流体流动特点， 利用现有 HART475 手操器、 无纸记录仪、 电子衡器， 按照质量标定法， 设计制造了校验装置。

2.流量计校验装置设计方案及校验方法

2.1设计方案

制作该质 量流量计 校 验 装 置 设 计 方 案如下。

1） 首先制作水箱稳流器， 以确保经过被检测质量流量计的流体压力和温度恒定。

2） 依照无纸记录仪 、 HART 475 手操器的记录参数与质量流量计变送器记录参数进行比对，检测质量流量计累积量数据是否正确。

3） 对流过质量流量计介质进行称重， 并将所称重介质进行累计， 减去称重容器重量， 所得数与无纸记录仪、 HART 475 手操器的记录参数、以及质量流量计变送器记录参数进行比对， 再计算其百分比， 确定其误差范围。

流量计校验装置示意图见图 1。 利用系统停车机会， 将需标定校验的质量流量计拆卸， 安装在校验装置出口。

2.2校验方法

校验步骤如下：

1） 将水箱稳流器进口截止阀打开， 往水箱稳流器内注入介质 （水）， 至溢流孔处， 关闭溢流管截止阀和进口截止阀。

2） 将需标定校验的质量流量计拆卸， 安装在校验装置的出口， 并连接 DC24V 电源， 连接无纸记录仪和 HART 475 手操器， 流量计正确安装联线后， 按照检定规程的要求通电预热 30min 左右，然后使用 HART 475 手操器进入质量流量计操作界面。

3） 打开流量计进口截止阀， 将管道内灌满介质， 使检定介质充满被检流量计传感器， 在正式标定试验前， 应按检定规程要求， 打开流量计出口截止阀， 用检定介质在管路系统中循环一定时间， 同时检查管路中各密封部位有无泄漏现象，确保管道内无空气、 汽泡， 管道静密封无泄漏，同时关闭出口截止阀， 无纸记录仪、 手操器和质量流量计变送器清零， 准备工作完成。

4） 开始校验， 打开出口截止阀， 把排出介质盛入称量容器， 盛满后更换另一个称量容器， 将盛满的称量容器放到电子称上进行称重， 并记录称重读数； 按照此步骤依次类推， 直至校验完成，关闭出口截止阀和入口截止阀。

5） 将所记录数据合并 ， 减去称量容器皮重 ，所得数据与质量流量计变送器记录参数累积量进行比对， 确定其误差值； 将质量流量计变送器记录参数累积量与无纸记录仪记录数据累积量进行比对， 确定其远传误差。

6） 根据称重数据与质量流量计变送器记录参数累积量进行比对后， 得到误差值； 用手操器对质量流量计量程范围进行修改， 确保其检测精密度。

3  应用与结论

校验装置实施后， 利用系统停车机会分别对化肥公司、 九天公司等多台质量流量计进行了校验标定， 通过检定试验和生产实际应用， 证明该套质量流量计自动校验装置操作简易、 方便， 运行稳定， 通过检验标定确定了被检质量流量计的精度是否在允许误差范围， 若超出误差范围经对其参数及量程范围进行调整， 保证了质量流量计的检测精度。  该套流量计校验装置的成功运用也为我公司下一步对非国家规定强检质量流量计的校验标定提供了方法和途径。