一种组合式标准表法流量标准装置及使用方法与流程

1.本发明涉及流量计量设备技术领域，尤其涉及一种组合式标准表法流量标准装置及使用方法。


背景技术：

2.与传统的实验室校准相比，在线校准更能够客观反映流量计实际应用状态下的计量性能。因此，近年来流量计在线校准逐渐成为流量计量发展的主要方向和趋势，越来越多的客户选择在线校准替代送检至实验室校准。在线校准技术和方法受到各级计量技术机构和专家的关注和探讨。
3.目前，常规的在线校准方法是采用外夹式超声流量计安装在管道外侧进行流量测量。受管道材质、壁厚、介质、直管段长度以及安装精度等众多因素的影响，该方法测量精度较低，一般低于2％，只能满足过程控制类流量仪表的校准需求，并且，由于在线校准需要准备不同测量范围的设备，单个设备的流量范围上限受到限制。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供一种组合式标准表法流量标准装置及使用方法，主要目的是提供一种能够提高测量精度和流量范围上限的一种组合式标准表法流量标准装置。
5.为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
6.一方面，本发明实施例提供了一种组合式标准表法流量标准装置，该装置包括：
7.测量组件，所述测量组件至少包括第一组件和第二组件，所述第一组件包括第一平台、第一流量计、第一管路和第一阀体，所述第一管路的两端设置第一接口和第二接口，所述第一流量计设置在所述第一管路的中部，所述第一流量计连接于所述第一平台，所述第一阀体设置在所述第一流量计与所述第二接口之间，所述第二组件包括第二平台、第二流量计、第二管路和第二阀体，所述第二管路的两端设置第三接口和第四接口，所述第二流量计设置在所述第二管路的中部，所述第二流量计连接于所述第二平台，所述第二阀体设置在所述第二流量计与所述第四接口之间；
8.连接组件，所述连接组件包括第一连接管和第二连接管，所述第一连接管的两端分别可拆卸连接于所述第一管路和第二管路的一端侧面，所述第二连接管的两端分别可拆卸连接于所述第一管路和所述第二管路的另一端侧面。
9.进一步的，所述第一连接管的一端连接于所述第一管路，并且，所述第一连接管的一端位于所述第一接口与所述第一流量计之间，所述第一连接管的另一端连接于所述第二管路，并且，所述第一连接管的另一端位于所述第三接口与所述第二流量计之间。
10.进一步的，所述第二连接管的一端连接于所述第一管路，并且，所述第二连接管的一端位于所述第二接口与所述第一阀体之间，所述第二连接管的另一端连接于所述第二管路，并且，所述第二连接管的另一端位于所述第四接口与所述第二阀体之间。
11.进一步的，所述第一管路包括第一分管道和第二分管道，所述第一流量计的两端分别可拆卸连接于所述第一分管道和所述第二分管道。
12.进一步的，所述第而管路包括第三分管道和第四分管道，所述第二流量计的两端分别可拆卸连接于所述第三分管道和所述第四分管道。
13.进一步的，所述第一管路的直径大于所述第二直径的管路。
14.进一步的，所述连接组件还包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置在所述第一连接管上，所述第二阀门设置在所述第二连接管上。
15.进一步的，封堵头，所述封堵头分别连接于所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口和所述第四接口。
16.另一方面，本发明实施例还提供一种组合式标准表法流量标准装置的使用方法，该方法包括以下步骤：
17.步骤1：根据被检设备的口径选择连接第一接口或者第三接口；
18.步骤2：将第一接口或者第三接口串联在标准装置上，根据被检设备的常用流量点使用标准装置对本装置进行标定，使得各个常用流量点的示值误差≤0.05％，扩展不确定度u＝0.05％，k＝2；
19.步骤3：将第一接口或者第三接口串联到被检设备的管路中，运行被检设备；
20.步骤4：改变第一阀体或第二阀体的开度调节第一组件或第二组件的瞬时流量；
21.步骤5：通过控制系统同时采集被检设备、第一流量计和第二流量计的瞬时流量或者累积流量：
22.步骤6：计算被检设备各个常用流量点的瞬时流量或者累积流量的示值误差和重复性。
23.进一步的，所述步骤5中，所述控制系统采集的时间为30秒至60秒，每个常用流量点至少重复采集3次。
24.与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
25.本发明实施例提供的技术方案中，测量组件的作用是对被检设备进行流量测量和校准，测量组件至少包括第一组件和第二组件，第一组件包括第一平台、第一流量计、第一管路和第一阀体，第一管路的两端设置第一接口和第二接口，第一流量计设置在第一管路的中部，第一流量计连接于第一平台，第一阀体设置在第一流量计与第二接口之间，第二组件包括第二平台、第二流量计、第二管路和第二阀体，第二管路的两端设置第三接口和第四接口，第二流量计设置在第二管路的中部，第二流量计连接于第二平台，第二阀体设置在第二流量计与第四接口之间；连接组件的作用是连通第一组件和第二组件，连接组件包括第一连接管和第二连接管，第一连接管的两端分别可拆卸连接于第一管路和第二管路的一端侧面，第二连接管的两端分别可拆卸连接于第一管路和第二管路的另一端侧面，相对于现有技术，采用外夹式超声流量计安装在管道外侧进行流量测量。受管道材质、壁厚、介质、直管段长度以及安装精度等众多因素的影响，该方法测量精度较低，一般低于2％，只能满足过程控制类流量仪表的校准需求，并且，由于在线校准需要准备不同测量范围的设备，单个设备的流量范围上限受到限制，本技术方案中，通过在将第一流量计和第二流量计在实验室中对被检设备的常用流量点进行标定，使得各个常用流量点的示值误差≤0.05％，扩展不确定度u＝0.05％，k＝2，然后再将标定后的第一流量计和第二流量计安装在第一管路和
第二管路上，从而提高了测量的精度和准确性，并且，在第一管路和第二管路之间设置第一连接管和第二连接管，使得第一管路和第二管路并联，在对被检设备进行数据采集时，可以根据常用流量点使用第一组件或者第二组件，或者组合使用第一组件和第二组件，使得流量范围上限得到提升，从而达到提高流量范围上限的技术效果。
附图说明
26.图1为本发明实施例提供的一种组合式标准表法流量标准装置的结构示意图；
27.图2为本发明实施例提供的一种第一组件的结构示意图；
28.图3为本发明实施例提供的一种第二组件的结构示意图；
29.图4为本发明实施例中提供的一种组合式标准表法流量标准装置的使用方法的流程图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
31.一方面，如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种组合式标准表法流量标准装置，该装置包括：
32.测量组件，测量组件至少包括第一组件和第二组件，第一组件包括第一平台11、第一流量计12、第一管路13和第一阀体14，第一管路13的两端设置第一接口15和第二接口16，第一流量计12设置在第一管路13的中部，第一流量计12连接于第一平台11，第一阀体14设置在第一流量计12与第二接口16之间，第二组件包括第二平台21、第二流量计22、第二管路23和第二阀体24，第二管路23的两端设置第三接口25和第四接口26，第二流量计22设置在第二管路23的中部，第二流量计22连接于第二平台21，第二阀体24设置在第二流量计22与第四接口26之间；
33.连接组件，连接组件包括第一连接管31和第二连接管32，第一连接管31的两端分别可拆卸连接于第一管路13和第二管路23的一端侧面，第二连接管32的两端分别可拆卸连接于第一管路13和第二管路23的另一端侧面。
34.本发明实施例提供的技术方案中，测量组件的作用是对被检设备进行流量测量和校准，测量组件至少包括第一组件和第二组件，第一组件包括第一平台11、第一流量计12、第一管路13和第一阀体14，第一管路13的两端设置第一接口15和第二接口16，第一流量计12设置在第一管路13的中部，第一流量计12连接于第一平台11，第一阀体14设置在第一流量计12与第二接口16之间，第二组件包括第二平台21、第二流量计22、第二管路23和第二阀体24，第二管路23的两端设置第三接口25和第四接口26，第二流量计22设置在第二管路23的中部，第二流量计22连接于第二平台21，第二阀体24设置在第二流量计22与第四接口26之间；连接组件的作用是连通第一组件和第二组件，连接组件包括第一连接管31和第二连接管32，第一连接管31的两端分别可拆卸连接于第一管路13和第二管路23的一端侧面，第二连接管32的两端分别可拆卸连接于第一管路13和第二管路23的另一端侧面，相对于现有技术，采用外夹式超声流量计安装在管道外侧进行流量测量。受管道材质、壁厚、介质、直管段长度以及安装精度等众多因素的影响，该方法测量精度较低，一般低于2％，只能满足过程控制类流量仪表的校准需求，并且，由于在线校准需要准备不同测量范围的设备，单个设
备的流量范围上限受到限制，本技术方案中，通过在将第一流量计12和第二流量计22在实验室中对被检设备的常用流量点进行标定，使得各个常用流量点的示值误差≤0.05％，扩展不确定度u＝0.05％，k＝2，然后再将标定后的第一流量计12和第二流量计22安装在第一管路13和第二管路23上，从而提高了测量的精度和准确性，并且，在第一管路13和第二管路23之间设置第一连接管31和第二连接管32，使得第一管路13和第二管路23并联，在对被检设备进行数据采集时，可以根据常用流量点使用第一组件或者第二组件，或者组合使用第一组件和第二组件，使得流量范围上限得到提升，从而达到提高流量范围上限的技术效果。
35.上述测量组件的作用是对被检设备进行流量测量和校准，测量组件至少包括第一组件和第二组件，第一组件包括第一平台11、第一流量计12、第一管路13和第一阀体14，第一管路13的两端设置第一接口15和第二接口16，第一流量计12设置在第一管路13的中部，第一流量计12连接于第一平台11，第一阀体14设置在第一流量计12与第二接口16之间，第一管路13包括第一分管道131和第二分管道132，第一流量计12的两端分别可拆卸连接于第一分管道131和第二分管道132，在第一分管道131和第二分管道132靠近第一流量计12的一端设置连接法兰，方便第一流量计12的安装和拆卸，第一阀体14采用球阀，第一流量计12采用现有的科里奥利质量流量计，第一流量计12的口径为dn50mm，第一流量计12可以单独使用，第一平台11对第一流量计12进行支撑，第一流量计12可拆卸连接于第一管路13，方便对第一流量计12进行拆卸和安装，第一阀体14设置在第一流量计12与第二接口16之间，第一接口15和第二接口16用于连接实验室的标准装置或者被检设备，第一组件在单独使用时，先拆卸第一连接管31和第二连接管32，然后关闭第一阀体14，把第一管路13的两端安装在实验室的标准装置上，根据现场被检流量计的常用流量点，在各常用流量点下，使用标准装置对第一组件进行标定，使得各常用流量点的示值误差≤0.05％，扩展不确定度u＝0.05％，k＝2，然后将第一组件移动到被检流量计现场，通过第一接口15和第二接口16把第一组件串联到被检设备的管路中，被检设备的管路口径范围dn25mm～dn50mm，流量范围(1～50)m3/h，dn25mm～dn40mm管径可以通过变径为dn50mm实现连接，运行被检设备的管路，通过改变第一阀体14开度调节第一管路13的瞬时流量，使被检设备在各常用流量点下运行至少5min，通过控制系统同时采集被检设备和第一组件上的第一流量计12的瞬时流量或者累积流量，至少采集30s后同时停止，每个常用流量点至少重复进行3次，计算被检流量计各常用流量点的瞬时流量或者累积流量的示值误差和重复性，停止运行被检流量计管路，使瞬时流量变为0，把第一组件从被检流量计管路上拆卸下来，完成被检流量计的在线校准，第二组件包括第二平台21、第二流量计22、第二管路23和第二阀体24，第二管路23的两端设置第三接口25和第四接口26，第二流量计22设置在第二管路23的中部，第二流量计22连接于第二平台21，第二阀体24设置在第二流量计22与第四接口26之间；连接组件的作用是连通第一组件和第二组件，连接组件包括第一连接管31和第二连接管32，第一连接管31的两端分别可拆卸连接于第一管路13和第二管路23的一端侧面，第二连接管32的两端分别可拆卸连接于第一管路13和第二管路23的另一端侧面，第二组件与第一组件的结构相同，区别在于第一管路13和第二管路23的口径不同，第一流量计12和第二流量计22的测量范围不同，第二管路包括第三分管道231和第四分管道232，第二流量计22的两端分别可拆卸连接于第三分管道231和第四分管道232，在第三分管道231和第四分管道232靠近第二流量计22的一端设置连接法兰，方便第二流量计22的安装和拆卸，并且，第一管路13的直径小于第二
管路23的直径，在第二组件单独使用时，先拆卸第一连接管31和第二连接管32，然后关闭第二阀体24，把第二管路23的两端安装在实验室的标准装置上，根据现场被检流量计的常用流量点，在各常用流量点下，使用标准装置对第二组件进行标定，使得各常用流量点的示值误差≤0.05％，扩展不确定度u＝0.05％，k＝2，然后将第二组件移动到被检流量计现场，通过第三接口25和第四接口26把第二组件串联到被检设备的管路中，被检设备的管路口径范围dn65mm～dn100mm，流量范围(50～100)m3/h，dn65mm、dn80mm管径可以通过变径为dn100mm实现连接，运行被检设备的管路，通过改变第二阀体24开度调节第二管路23的瞬时流量，使被检设备在各常用流量点下运行至少5min，通过控制系统同时采集被检设备和第二组件上的第二流量计22的瞬时流量或者累积流量，至少采集30s后同时停止，每个常用流量点至少重复进行3次，计算被检流量计各常用流量点的瞬时流量或者累积流量的示值误差和重复性，停止运行被检流量计管路，使瞬时流量变为0，把第二组件从被检流量计管路上拆卸下来，完成被检流量计的在线校准，本技术方案中，通过在将第一流量计12和第二流量计22在实验室中对被检设备的常用流量点进行标定，使得各个常用流量点的示值误差≤0.05％，扩展不确定度u＝0.05％，k＝2，然后再将标定后的第一流量计12和第二流量计22安装在第一管路13和第二管路23上，从而提高了测量的精度和准确性，并且，在第一管路13和第二管路23之间设置第一连接管31和第二连接管32，使得第一管路13和第二管路23并联，在对被检设备进行数据采集时，可以根据常用流量点使用第一组件或者第二组件，或者组合使用第一组件和第二组件，使得流量范围上限得到提升，从而达到提高流量范围上限的技术效果。
36.进一步的，第一连接管31的一端连接于第一管路13，并且，第一连接管31的一端位于第一接口15与第一流量计12之间，第一连接管31的另一端连接于第二管路23，并且，第一连接管31的另一端位于第三接口25与第二流量计22之间。本实施例中，进一步限定了连接组件，第一连接管31和第二连接管32分别设置在第一管路13和第二管路23之间，第一连接管31的一端位于第一接口15与第一流量计12之间，使得流量可以从第一接口15进入第一连接管31和第一管路13，第一连接管31的另一端位于第三接口25与第二流量计22之间，使得流量可以从第三接口25进入第一连接管31和第一管路13，当需要同时使用第一组件和第二组件时，打开第一连接管31和第二连接管32，使得流量范围上限得到提升，从而达到提高流量范围上限的技术效果，第二连接管32的一端连接于第一管路13，并且，第二连接管32的一端位于第二接口16与第一阀体14之间，第二连接管32的另一端连接于第二管路23，并且，第二连接管32的另一端位于第四接口26与第二阀体24之间，第二连接管32的作用是第一连接管31的作用相同，使得第一连接管31、第一管道、第二管道和第二连接管32形成一个相互连通的流量通道，使得流量范围上限得到提升，从而达到提高流量范围上限的技术效果。
37.进一步的，连接组件还包括第一阀门33和第二阀门34，第一阀门33设置在第一连接管31上，第二阀门34设置在第二连接管32上。本实施例中，进一步限定了连接组件，在第一连接管31的中部或者两端设置第一阀门33，第一阀门33设置在第一连接管31的中部时，只需要关闭第一阀门33即可使第一管道和第二管道相互不连通，第一阀门33设置在第一连接管31的两端时，第一连接管31能够从装置上拆卸，使得第一组件和第二组件完全分离，从而达到方便分离第一组件和第二组件的作用，第二阀门34安装在第二连接管32的中部或者两端，第二阀门34的作用与第一阀门33的作用相同，结构也相同，因此不再赘述。
38.进一步的，封堵头，封堵头分别连接于第一接口15、第二接口16、第三接口25和第四接口26。本实施例中，增加了封堵头，封堵头采用橡胶材料制成，封堵头可拆卸连接于第一接口15、第二接口16、第三接口25或者第四接口26，从而达到对第一管路13或者第二管路23进行封堵的技术效果。
39.另一方面，如图4所示，本发明实施例还提供一种组合式标准表法流量标准装置的使用方法，该方法包括以下步骤：
40.步骤1：根据被检设备的口径选择连接第一接口或者第三接口；
41.步骤2：将第一接口或者第三接口串联在标准装置上，根据被检设备的常用流量点使用标准装置对本装置进行标定，使得各个常用流量点的示值误差≤0.05％，扩展不确定度u＝0.05％，k＝2；
42.步骤3：将第一接口或者第三接口串联到被检设备的管路中，运行被检设备；
43.步骤4：改变第一阀体或第二阀体的开度调节第一组件或第二组件的瞬时流量；
44.步骤5：通过控制系统同时采集被检设备、第一流量计和第二流量计的瞬时流量或者累积流量：
45.步骤6：计算被检设备各个常用流量点的瞬时流量或者累积流量的示值误差和重复性。
46.进一步的，所述步骤5中，所述控制系统采集的时间为30秒至60秒，每个常用流量点至少重复采集3次。
47.101、根据被检设备的口径选择连接第一接口或者第三接口；
48.在采用第一组件和第二组件同时测量流量时，例如，口径为dn50mm，流量上限为80m3/h的被检设备，被检设备连接第一接口和第二接口，封堵头封堵第三接口和第四接口，或者，口径为dn80mm，流量上限为150m3/h的被检设备，被检设备连接第三接口和第四接口，封堵头封堵第一接口和第二接口。
49.102、将第一接口或者第三接口串联在标准装置上，根据被检设备的常用流量点使用标准装置对本装置进行标定，使得各个常用流量点的示值误差≤0.05％，扩展不确定度u＝0.05％，k＝2；
50.将第一接口或者第三接口串联在标准装置上，根据被检设备的常用流量点使用标准装置对本装置进行标定，使得各个常用流量点的示值误差≤0.05％，扩展不确定度u＝0.05％，k＝2。
51.103、将第一接口或者第三接口串联到被检设备的管路中，运行被检设备；
52.将第一接口或者第三接口串联到被检设备的管路中，并且，第二接口或者第四接口也连接被检设备的管路，使得被检设备的管路分别与第一组件或者第二组件形成串联，然后运行被检设备。
53.104、改变第一阀体或第二阀体的开度调节第一组件或第二组件的瞬时流量；
54.改变第一阀体或第二阀体的开度调节第一组件或第二组件的瞬时流量，使被检流量计在各常用流量点下运行至少5min，例如，口径为dn50mm，流量上限为80m3/h的被检设备，常用流量点为10m3/h、30m3/h、50m3/h、60m3/h和80m3/h，在采集流量点为10m3/h、30m3/h和50m3/h的数据时，关闭第二阀体，使用第一流量计进行数据采集，在采集流量点为60m3/h和80m3/h的数据时，关闭第一阀体，使用第二流量计进行数据采集；口径为dn80mm，流量上
限为150m3/h的被检设备，常用流量点为30m3/h、50m3/h、80m3/h、120m3/h和150m3/h，在采集流量点为30m3/h和50m3/h的数据时，关闭第二阀体，使用第一流量计进行数据采集，在采集流量点为80m3/h的数据时，关闭第一阀体，使用第二流量计进行数据采集，在采集流量点为120m3/h和150m3/h的数据时，同时开启第一阀体和第二阀体，使用第一流量计和第二流量计进行数据采集。
55.105、通过控制系统同时采集被检设备、第一流量计和第二流量计的瞬时流量或者累积流量；
56.通过控制系统同时采集被检设备、第一流量计和第二流量计的瞬时流量或者累积流量，至少采集30s后同时停止。每个常用流量点至少重复进行3次。
57.106、计算被检设备各个常用流量点的瞬时流量或者累积流量的示值误差和重复性；
58.计算被检设备各个常用流量点的瞬时流量或者累积流量的示值误差和重复性。
59.107、停止运行被检设备的管路，使瞬时流量变为0，把本装置从被检设备的管路上拆卸下来，完成被检设备的在线校准。
60.本发明具有以下有益效果：
61.第一，本发明实现了两套标准表法流量标准装置的单独使用和组合式使用，使得装置的测量能力得到提升，对于口径dn50mm以下、流量上限超过50m3/h的流量计和口径dn50mm以上、流量下限低于50m3/h和流量上限超过100m3/h的流量计，可以采用第一组件和第二组件组合的方式实现在线校准，对于其他流量计可以单独采用第一组件或第二组件实现在线校准。
62.第二，本发明的组合式标准表法流量标准装置，由两套可以单独使用的标准装置组成，第一组件和第二组件都具各有一台超高精度的主标准器，且两套装置都是移动推车形式，结构紧凑，可以移动至被检流量计的现场对被检流量计进行在线校准，两套装置通过短接法兰并联，打开短接两端的球阀即可，可以根据被检流量计的口径选择连接接口，通过改变球阀开度调节瞬时流量，实现在线校准的最优化。
63.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。