包启勋

【摘  要】为了更精准的对在线流量进行校准，本文以移动式标准计量撬为基础，在管道上增设相关零部件，通过相关零部件令校准计量撬与需要检定的流量计串联，通过串联来校准流量计并实现流量计校准的在线、实时以及精准。在此背景下，本文以具体实验和相关数值为基础，分析研究如下。

【关键词】质量流量计;校准;在线流量计;计量撬;

引言：

在中国各行各业发展中，质量流量计对于石油工业、化工业以及制药等生产产业都有着十分重要的意义，一方面，质量流量计能够通过自身的功能对各个产业中的流体流量进行测定，并且通过该仪器进行控制;另一方面，质量流量计的可靠性高，测量精准度高，与其他测定方式相比能测量更多的管段，因此在生产生活中广泛应用。为了避免质量流量计检定的误差，本文对在线流量计校准装置分析研究如下。

一、传统检定方式分析

常见的质量流量计检定需要将它拆卸检定，也即离线检定，主要有容积法检定、重量法检定以及标准流量计法检定等，例如质量流量计的重量法校准又称为称重法校准，该方法是指工作人员在拆卸下流量计后，将需要校准的流量计储罐清空并准备电子秤、管道、方箱等设备，在流量计的储罐中注水并连接导管启动泵，待水充满临时管道后再放空管道，确保管道内无气泡。此时，工作人员再利用清零的电子秤，将液体通过阀门放至方箱内测量重量，并对流量计的示数进行记录，通过反复计算来校准该流量计。但这些检定方式在检定时都会存在如下问题：

首先，上述检定方式所需不同介质，这些介质如果与实际测量中的介质不同，就会失去对质量流量计检定的意义，在检测中也难免出现误差，自然也就无法得到准确结果;其次，由于容积法检定、重量法检定等都需要离线操作，因此虽然在实验室中能够最大程度模拟质量流量计测量时的环境，但温度、压力等要素也会出现偏差，这些参数与质量流量计的实际工作环境、工作参数有误差，该误差会对鉴定结果造成影响;最后，质量流量计的安装、拆卸也与实际应用情况不一致，现场应用与实验室模拟如果出现误差也会对正常生产应用带来影响。在此背景下讨论在线流量计校准装置十分有必要。

二、在线校准装置简析

在线校准装置是基于质量流量计的组成，通过增设阀组将计量撬与质量流量计串联对其进行在线检定的一种方式。对此，本文分析研究如下：

首先，在线校准装置由甩头阀组、计量撬和金属软管组成，工作人员需要在管道内增加新的甩头阀组，利用金属软管将计量撬与质量流量计进行串联，其具体参数分别为：甩头阀组与被检定的质量流量计之间可以通过PN2.5DN100的金属软管进行连接，被检定质量流量计与计量撬利用相同金属软管进行串联，金属软管长约六米，总长度六到四十米不等，视具体检定情况分析。在金属软管方面，计量撬的进出口放置一根金属软管，管径小于上述金属软管，再利用DN200管径的金属软管与计量撬连接的金属软管相连，以减少阻力降的方式来提高检验精准度，最后再利用三根管径大于DN250的金属软管连接计量撬。在检定校准完毕后，工作人员应当将金属软管、甩头阀组与计量撬一起拆卸并进行吹扫清洗，减少由于检定校准带来的后续测量误差。

其次，作为在线校准装置的核心，计量撬的选择与组装十分关键。计量撬的核心仪器分别为两台DN100的高精度质量流量计、一台压力变送器、温度变送器以及两台截止阀，截止阀要求达到Ⅵ级密封、一台电动调节阀以及与计量撬匹配的计量监测控制系统、静电联锁装置和分离式不锈钢回收罐^[1]。

三、在线校准装置检定过程分析

（一）检定模式分析

该在线校准装置的检定模式分为单流量计检定、双流量计检定两种，其中双流量计检定又分为并联和串联两种不同的检定模式。本文分析如下：

首先，在单流量计检定模式中，工作人员需要关闭计量撬的截止阀，质量流量计检测的流体通过计量撬进口进入，再经过计量撬内部的两台高精度质量流量计再到计量撬出口。其次，双流量计的并联检定模式同样需要打开计量撬的全部截止阀，但需要在计量撬的一侧出口盖上法兰盖，流体经过高精度的质量流量计后与流道一起形成并联，再经过流量计、截止阀后合并直至计量撬出口。最后，在双流量计的串联检定模式中，工作人员只需打开计量撬的前截止阀，关闭另一侧的截止阀，并在计量撬一侧入口盖上法兰盖，被检定的流体通过该侧入口经过一侧质量流量计，再经过打开的截止阀以及相关软管到计量撬出口完成检定。

（二）检定过程

无论是何种检定模式，在检定前的准备阶段均相同，而工作人员选择不同的检定模式只需要在控制系统上进行选择，因此在线流量计校准装置的检定重点在于检定前的过程准备阶段，本文分析如下：

在安装计量撬后，计量撬的进出口与被检定的质量流量计以串联的方式进行连接，在开始前，工作人员应当对该系统进行惰性气体置换，用以确保工作的安全性，并关闭一侧计量撬的一侧出口阀。具体而言，工作人员应当在校准前对工作所需的全部电源、被校准测定的质量流量计的信号电缆、检测标定的系统进行最后核查，特别是对检测标定的系统，工作人员不仅要对电源情况进行核查，更应当对该系统的运行情况进行试运行，当系统显示自动检测完毕后，工作人员应当根据显示页面的提示输入检测物料的参数，包括温度等参数并设定每次检定时间^[2]。

而后，工作人员应当打开管线的甩头阀门并确定被检定的流量计的出口阀处于关闭状态。在完成手动操作后，工作人员应当联系控制室，令控制室打开输料泵，并且打开阀门启动计量撬系统进行工作，该系统会打开原本关闭的出口阀，在达到预先设定的流量值后，该系统会进行提示，工作人员确定后系统会进行最后核查，对流量情况、压力情况、温度稳定情况是否达标进行核查。若最后核查满足检定要求，系统开始工作;若最后核查不满足检定要求，系统应当提示不符合的要素，并确保工作人员调整后再次核查直至符合要求。在检定完毕后，工作人员应当先关闭系统、断开连接，再将计量撬以及金属软管内的检定物料倒入分离式不锈钢回收罐进行分离回收处理，并做好检定系统的清扫工作^[3]。

（三）结果分析

在结果分析中，本文根据相关调查研究以及实验结果，以从允许误差检验以及计量撬的稳固性测试两方面进行分析研究。

首先，允许误差检验是根据国家以及各省市出台的相关标准确定检定证书的最大允许误差值，再根据校准试验以及相关设备对计量撬中的关键仪器——两台标准质量流量计进行检定，根据相关试验，被检定的误差处于国家以及各省市允许的范围内，该在线校准装置的检验结果符合允许误差检验的标准，小于最大允许误差。

其次，计量撬的稳固性测试一方面能够保证该在线校准装置检验的稳定性，进而保证其结果稳定性，另一方面也能够提高在线校准装置的使用寿命，降低企业的成本支出。而根据相关调查实验，在模拟实验中，计量撬位置稳固，并无明显位移且所处的管道没有水击或振动现象，质量流量计也处于稳定状态无明显振动现象。

结束语：

综上所述，该在线流量计校准装置以计量撬为核心，通过计量撬避免了传统校准方式需要拆离校准的问题，并且该方法稳定性高，误差值小，操作参数与质量流量计的参数相一致，标定流体也符合流量计的日常工作要求，且该方法操作简单，能够减轻工作人员的操作压力，稳定强，其应用前景十分广阔，本文先讨论分析如上。

参考文献：

[1]洪传文，许建平，郭均瑶. 液体流量计检定装置管线高效排水方式的探讨[J]. 中国计量，2019，No.285（08）：99-100+125.

[2]陽叶，陈岳飞，罗凡. 科里奥利质量流量计在高压气体标准装置中的应用研究[J]. 计量技术，2019，000（009）：24-27.

[3]郑超、王玉刚、赵晓东、叶定拥、杨华峰、张洪军. 基于流量计的计量泵性能测试装置的研究[J]. 中国计量大学学报，2020，v.31;No.99（03）：14-20+37.