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简易浮子气体流量计校准装置厂家|价格流量计选择

时间:2017/07/27来源:未知

一、标准流量计的选择:
  研制的主要出发点是低成本使用,满足企业内部浮子流量计校准需求,考虑到我企业使用的流量计量程在(1~500)L/min,示值误差多为2.5级~4.0级,依据JJG257-2007《浮子流量计检定规程》中“装置的扩展不确定度应优于被检流量计的***大误差的1/2”原则,选用2台高准确度型Cole-Parmer企业的层流质量流量计; 示值误差0.4% of reading+0.2% of FS,量程分别为(1~100)L/min和(5~500)L/min即可满足常用浮子流量计的校准。层流流量计工作原理基于泊肃叶公式,其内部约束元件采用多层薄片, 将气流分割成多个分流体,流体处于完全发展的层流状态,当流体在层流流动状态条件下,理论上其压力损失与其流动速度的一次方成正比,其数学关系式为:
Q=(P1-P2)πr4/8ηL
式中 :Q———体 积 流 量 ;P1———入 口 静 压 ;P2———出 口 静 压 ;r———管 路 半 径 ;η———液 体 绝 对 黏 度 ;L———阻尼段的长度。
层 流 流量计 具 有 宽的量程(1∶100),无需前后直管段,准确度等级高等优点,标准流量计的准确度对校准系统整体准确度影响非常大,这在后续的不确定度评定中可明显看出,另外流量计自带串口数据通信接口,流量显 示 输 出 为 标 准 状 态(101.325k Pa,25℃ ), 不 必再增加温度和压力测量系统, 方便安装调试及计算机数据采集。

二、系统组成及结构系统原理:
  框图如图1所示,气源采用压缩空气,经过一个1m3 的储气罐来获得稳定的气流,出气口加装一级过滤和除湿装置;为适应不同接口流量计校准要求,配置了4路输出接口,其中2路为D25和D15法兰盘连接,其余两路为“塔形”接口和专用减压阀连接,这4路气路输出接口基本可满足我企业常用流量计校准。不同的检测管路全部通过在面板上的按钮选择,通过控制电磁阀切换,并由在面板上的指示灯显示。 显示仪表全部采用数字仪表, 且均带有数字通信接口,全部采集数据均可通过串口输送至计算机,计算机程序完成数据采集存储、检测结论判断,原始数据存档、检定报告的自动形成和打印输出;主设备的各管路切换和气路的开关可独立完成,流量、温度、压力参数均可正常显示。 因此,主机在无计算机参与的情况下,同样可完成校准工作,只是需要手工记录换算。
图1 气体流量计校准装置原理框图
图1 气体流量计校准装置原理框图
  装置操作也极其简单,在启动“空气流量校准”系统App后,计算机提示输入被校准流量计的必要信息,并自动完成标准流量计选择,在调整到被校准刻度后,点击采集功能键,由计算机自动完成标准流量计、被检流量计介质的温度、压力数据的采集及处理,同时还具有原始数据存档、证书打印、资料的查找筛选等功能,具有一定的智能功能,方便日后的送检管理。

三、App的设计编制:
  开发系统采用易上手的VB6.0开发程序App,该开发系统自身带有丰富的窗体控件, 可视化界面设计风格和32位面向对象的程序设计等优点, 非常适合非计算机专业人员作程序开发应用。 其自带的串口通信控件和数据连接微软 ADO控件,使数据采集、通信、存储、 查询的功能变得容易实现, 对提高App开发效率,缩短程序开发周期起到了很好的作用。
  App功能参照现行浮子流量计检定规程,并考虑到本单位实际工作的要求编制,程序主要有检测开始前信息录入、检测过程的数据采集存储、结束后的检测数据存储及日后数据查询、证书的打印程序模块组成,如图2所示。

四、系统测量不确定度评定:
  在这里标准表测量的气体流量是在101.325k Pa和298.15K(25℃)状态下的体积流量,换算到浮子流量计刻度状况下的流量导出公式为qv=qn1TkTmPnTnPm%姨=cqn(TmPm)1/2(2)式中:c=1TkPn×Tn%姨 =0.578 [k Pa/K-1]1/2;qn———标准流量计读数(101.325k Pa,25℃状态下);Tk———标 准流量计气体体积流量的温度(298.15K);Pm、Tm———被检前流量计的压力和温度;Pn、Tn———浮子流量计刻度
图2 数据采集程序流程图



图2 数据采集程序流程图
状态下的压力(101.325k Pa)和温度(293.15K)。
导出式(2)为实际检测中换算成浮子流量计状态下的公式,参照JJF1059-2012《测量不确定度评定方法》,选择一台4.0级的浮子流量计(型号规格为LZB-25, 流 量范围 (2.5~25)m3/h, 对 15m3/h (250L/min) 点 重复测量10次。 利用贝塞尔公式求得测量重复性引入的不确定度分量,重复性标准差。
SA(x)=ux(a)=ni=1∑(Xi-X)2n-1%姨=0.152L/min (3)各项不确定度分量评定预估如表 1 所示。合成标准不确定度:
表1 浮子流量计测量不确定度预估

表1 浮子流量计测量不确定度预估

u(Qk)=〔c21u2(Q)+c22u2(Pm)+c23u2(Tm)+c24u2(S)〕1/2=1.96L/min即uc=1.96L/min相对不确定度urel=1.96/250=0.78%, 扩 展相对不确定度,
按取k=2,
Urel=k×urel=2×0.78<1.6%

五、结论:
  大家所研制的这套气体流量标准装置的不确度uc<1.6% , 按 JJG257-2007 规定 , 可以满足对不确定度4%的玻璃浮子流量计的计量校准检定要求, 该校准装置在近两年来检定了大量浮子流量计。同时该校准系统具有数据采集换算功能,解决了因浮子流量计检测介质不同,温度、压力变化导致的换算计算问题,有效提高了工作效率.

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