专利名称：复合式静态启停法质量流量计标定系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合式静态启停法质量流量计标定系统。
背景技术：
为了保证质量流量仪表的准确计量，质量流量计在出厂前、使用中、维护后 都必须对其计量性能定期进行测试或校验。对质量流量计进行流量校验，就是 采用国家法定的质量流量计量检定装置，对其主要特性及准确度指标进行的校 核工作。
现有质量流量计校准装置有称重法和标准表法。
对于质量流量计来讲，最适用的标定方法是称重法。称重法检定流程图如图 l所示，其存在以下几个问题
1、 使用称重法时，由于动态启停法的工作方式与实际现场工作方式不相一致， 因此在生产厂商标定过的质量流量计应用到实际现场时，由于工作环境及方 式有所变换导致质量流量计的工作特性存在偏差，精度有所降低。
2、 使用称重法时，由于换向器正反行程时间必然存在误差，这就影响了整个标 定系统的精度误差，并且不可能通过更换或改进换向器来避免这种误差。
3、 使用称重法时，由于管道中的流体不能完全注入称重容器，使得部分流体将 残留于管道中，因此将导致标定系统的精度产生误差。
4、 使用称重法时，由于要提高标定的精度，因此需要通过称量更大的流量来降
低误差，导致了标定工作周期较长，标定效率低下，不利于生产厂商大批量
4的作业生产。
标准表法流量标定装置与其他的流量标定装置相比较具有结构简单、工作效
率高、经济实用等特点，其标准表法检定流程图如图2所示，其存在以下几个 问题
1、 使用标准表法时，被检质量流量计的精度要取决于标准质量流量计的精度， 受标准质量流量计精度等级的限制，因此标定精度较低。
2、 使用标准表法时，若要提高标定精度，就需要一超高精度的质量流量计来做 标准表，而超高精度的质量流量计的价格较高，因此不利于降低成本。
3、 使用标准表法时， 一旦标准表出现严重偏差或坏掉，将导致整个标定系统可
靠性降低，以至于系统瘫痪，无法再进行标定工作。
4、 使用标准表法时，为确保系统的精度和可靠性，需要定期对标准表进行校验，
因此加大了工作量。
5、 使用标准表法时，被检质量流量计的量程往往与标准质量流量计的量程不相 符，这样就造成了不必要的精度误差。
发明内容
本发明目的在于提供一种复合式静态启停法质量流量计标定系统，能够综合 实现称重法和标准表法两者各自的优点、克服其缺点，实现系统的高精度、高 效率、高可靠性。
为达到上述目的，本发明釆取的技术方案
本发明包括水箱、稳流器、调节阀、截止阀、电子秤、称重容器，其特殊之 处在于还包括流量泵组、稳流装置、计算机；所述的水箱与稳流器之间连接 流量泵组，待测流量计的两侧分别连接标准流量计组，调节阀的两端分别设置截止阀，截止阀与水箱连接，截止阀与稳流装置连接，稳流装置连接称重容器; 所述的标准流量计组、待测流量计、调节阀、电子秤均与计算机连接。 上述的流量泵组由三个功率不同的流量泵并联组成。
上述的标准流量计组由三个量程不等的高精度质量流量计并联组成，标准流 量计组设置的数量》2。
上述的待测流量计与两侧的标准流量计组之间分别设置压力表，压力表与计 算机连接。
上述的计算机连接气压计和环境温度计。
上述的稳流装置的主管道与水平位置成角度，主管道上部贯通连接分流管 道，主管道口焊接伞状缓冲伞。
上述的稳流装置的主管道与水平位置成30度角。 本发明的有益效果
本发明吸纳了称重法和标准表法两者各自的优点，标定精度高，工作效率高 等，并且采用的是静态启停法来标定质量流量计，避免了转向器正反行程不一 致所导致的精度误差；且工作方式与实际应用条件相符，其工作特性得到认可; 该系统配有前后两组标准表组，可进行优选，提高了标定的精度和系统的可靠 性；两组标准表组可在线通过电子秤进行实时校验，提高了系统可靠性、减少 了工作量；标准表组中不同量程的标准表可为待测流量计提供一个与其量程相 匹配的标准表对其进行标定，有效提高了标定精度；在管道设计方面也进行了 特殊设计，提高了整个系统标定的精度和稳定性。
图1是标准的称重法检定流程图；图2是标准的标准表法检定流程图3是本发明的原理结构图4是本发明的标准质量流量计组结构图5是本发明的流量泵组结构图6是本发明的稳流装置结构图。
图中1—水箱 2—流量泵组3—稳流器 4、 9、 10、 17—截止阀 5—待测流量计6—调节阀 7—称重容器 8—电子秤 ll一计算机12—换向器13—旁通器 14、 15—标准流量计组 16—稳流装置。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。
参见图3，本发明包括水箱l、稳流器3、调节阀6、截止阀4、 9、 10、 17、 电子秤8，所述的水箱1与稳流器3之间连接流量泵组2，待测流量计5的两侧 分别连接标准流量计组14、 15，调节阀6的两端分别设置截止阀9、 10， 一端 与水箱1连接，另一端与稳流装置13连接，稳流装置16连接称重容器7;所述 的标准流量计组14、 15、待测流量计5、调节阀6、电子秤8均与计算机11连 接。
参见图4，标准流量计组14、 15由三个量程不等的高精度质量流量计并联组 成，工作时可选择与待测流量计5量程相匹配的标准流量计进行测量，使标定 的量程相一致，并可工作在相对低的误差的最佳测量灵敏度流量范围内，为保 证质量流量计的校准精度，系统中标准流量计组的质量流量计精度应优于被检 质量流量计基本误差限的1/3。标准流量计组14、 15设置的数量》2，前一标准流量计组14用来检定整个 系统的可靠性，后一标准流量计组15用来校准待标定质量流量计，这样有效的 提高了标定的可靠性和精度。
两组标准流量计组14、 15，可同时对待测流量计5进行标定，并相互校准， 提高系统的标定精度和可靠性。
参见图5，流量泵组2由三个功率不同的流量泵并联组成，工作时对不同的 流量量程可采用不同的流量泵与之相匹配，使流量泵工作在理想的区域，稳定 流量减小系统误差，流量泵组2可为标定系统提供稳定的流量，提高系统的可 靠性。
为了消除空气浮力对称重质量的影响，计算机11连接气压计和环境温度计 测量实验现场大气的压力和温度，并把压力和温度数据输入到计算机11，以便 对空气浮力的影响进行修正。
待测流量计5与两侧的标准流量计组14、 15之间分别设置压力表，压力表 与计算机连接，压力表可以检测到液流通过待测质量流量计5时的压力损失或 出入口之间的压力差。
本发明连接稳流装置16用来补偿水锤效应，系统标定时管道中的液体先通 过一个大口径的主管道(其内壁非常光滑)后，再注入称重容器7，缓解了流量 的冲击力，而称重容器7中焊接一个伞状缓冲伞，使液体分散由四周缓慢流入 称重容器，消除了流体对电子称8冲击所引起的误差，同时称重容器7口半封 闭，防止液体外泄与蒸发，确保称重精度，而在主管道上加一小口径的分流管 道，在停止测量后用来向主管道补充液体，保证每一次停止测量后，主管道中 的液面位置一致。稳流装置16的主管道与水平位置成30度角，防止液体残留在管道中，提高 系统的标定精度。
本发明没有使用动态启停法，而是用了静态启停法，因此避免了换向器正反 行程的时间误差，有效减小了标定误差，同时静态启停法的工作状态更贴近于 工作实际，特别是油田单井计量和发油台上发油应用现场很接近，经过该系统 检测或是标定的质量流量计更容易适应于实际环境，使人确信其工作特性。
本发明可工作在两种工作模式下，高精度标定时可使用电子秤8，不但可以 标定待测质量流量计5同时还可以检定标准质量流量计组14、 15;当进行大批 量标定时，可关闭截止阀9，只使用两组标准质量流量计组14、 15对待测质量 流量计5进行标定，当一个测量周期完成后，各数据传输到计算机中进行数据 分析。若第一组标准表与第二组标准表的数据误差小于经验误差，则该组数据 可信有效保留；若数据误差大于经验误差，则该组数据将被剔除。通过可信数 据与待测流量计5所得数据进行比较，即可获得被标定质量流量计的标定系数 或修正系数。 实施例1
当截止阀9打开，截止阀10关闭时，系统工作在静态启停法方式下。流量 泵组2选择与要标定流量点相符的流量泵，标准质量流量计组14、 15选择与待 测质量流量计5量程相一致的标准质量流量计，工作时，水箱l中的流体由流 量泵抽出，流体通过第一组标准质量流量计14、待测质量流量计5、第二组标 准质量流量计16和稳流装置16平稳注入称重容器7。当一个测量周期完成后， 由截止阀9关断液流，电子秤8即可称量流入称重容器7的液体质量并把数据 传送到计算机ll中。把第一组标准质量流量计14、待测质量流量计5、第二组标准质量流量计15各测得的数据分别与电子秤8所得的数据进行比较分析，即 可分别获得第一组标准质量流量计14、待测质量流量计5、第二组标准质量流 量计15的修正系数，这样既不影响标定工作的进行，也可以定期对两组标准质 量流量计14、 15进行检验，确保标定工作的精度，称重后的液体由截止阀17 控制，流回到水箱l。 实施例2
当截止阀9关闭，截止阀10打开时，系统工作在双标准表法标定方式下， 工作时，可人为选择与待测质量流量计5的量程相匹配的标准质量流量计。水 箱l中的流体由流量泵抽出，流体通过第一组标准质量流量计14、待测质量流 量计5、第二组标准质量流量计15，而后直接流回水箱l。当一个测量周期完成 后，各数据传输到计算机ll中进行数据分析。若第一组标准表与第二组标准表 的数据误差小于经验误差，则该组数据可信有效保留；若数据误差大于经验误 差，则该组数据将被剔除，通过可信数据与待测流量计所得数据进行比较，即 可获得被标定质量流量计的标定系数或修正系数。
权利要求
1、复合式静态启停法质量流量计标定系统，其包括水箱(1)、稳流器(3)、调节阀(6)、截止阀(4、9、10、17)、电子秤(8)、称重容器(7)，其特征在于还包括流量泵组(2)、稳流装置(16)、计算机(11)；所述的水箱(1)与稳流器(3)之间连接流量泵组(2)，待测流量计(5)的两侧分别连接标准流量计组(14、15)，调节阀(6)的两端分别设置截止阀(9、10)，截止阀(10)与水箱(1)连接，截止阀(9)与稳流装置(13)连接，稳流装置(16)连接称重容器(7)；所述的标准流量计组(14、15)、待测流量计(5)、调节阀(6)、电子秤(8)均与计算机(11)连接。
2、 根据权利要求1所述的复合式静态启停法质量流量计标定系统，其特征 在于所述的流量泵组(2)由三个功率不同的流量泵并联组成。
3、 根据权利要求1或2所述的复合式静态启停法质量流量计标定系统，其 特征在于所述的标准流量计组(14、 15)由三个量程不等的高精度质量流量 计并联组成，标准流量计组(14、 15)设置的数量》2。
4、 根据权利要求3所述的复合式静态启停法质量流量计标定系统，其特征 在于所述的待测流量计(5)与两侧的标准流量计组(14、 15)之间分别设置 压力表，压力表与计算机(11)连接。
5、 根据权利要求4所述的复合式静态启停法质量流量计标定系统，其特征 在于所述的计算机(11)连接气压计和环境温度计。
6、 根据权利要求5所述的复合式静态启停法质量流量计标定系统，其特征 在于所述的稳流装置(16)的主管道与水平位置成角度，主管道上部贯通连接分流管道，主管道口焊接伞状缓冲伞。
7、根据权利要求6所述的复合式静态启停法质量流量计标定系统，其特征 在于所述的稳流装置(16)的主管道与水平位置成30度角。
全文摘要
本发明涉及一种复合式静态启停法质量流量计标定系统。对质量流量计进行流量校验，就是采用国家法定的质量流量计量检定装置，对其主要特性及准确度指标进行的校核工作。本发明包括水箱、稳流器、调节阀、截止阀、电子秤，特征在于所述的水箱与稳流器之间连接流量泵组，待测流量计的两侧分别连接标准流量计组，调节阀的两端分别设置截止阀，一端与水箱连接，另一端与稳流装置连接，稳流装置连接称重容器；所述的标准流量计组、待测流量计、调节阀、电子秤均与计算机连接。本发明吸纳了称重法和标准表法两者各自的优点，标定精度高，工作效率高等，并且采用的是静态启停法来标定质量流量计，避免了转向器正反行程不一致所导致的精度误差。
文档编号G01F25/00GK101556181SQ200910022608
公开日2009年10月14日 申请日期2009年5月20日 优先权日2009年5月20日
发明者任卫东, 周秉直, 鹏 张, 张朝辉, 张润华, 宇 秦 申请人:西安东风机电有限公司