大口径水流量标准装置的研制与不确定度评定

【摘要】本文介绍了DN25～DN300口径的静态质量法水流量标准装置，装置的等级为0.1级。通过分析，该装置的不确定度主要来源于计时器、电子秤质量测量、换向器的同步性、标准砝码及分辨力。该装置不确定度的评定对流量计量值传递的准确性有重要意义。

【关键词】大口径；水流量；不确定度；质量法

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.081

Development and Uncertainty Evaluation of A Large-diameter Water Flow Standard Device

TAN Jikai， ZHU Jing， YU Haigang

（Weifang Institute of Metrology Technology， Weifang 261061， China）

Abstract： This article introduces a static mass method water flow standard device with a diameter of DN25～DN300， with a rating of 0.1. Through analysis， the uncertainty of the device mainly comes from the timer， electronic scale mass measurement， synchronicity of the commutator， standard weight， and resolution. The evaluation of the uncertainty of the device is of great significance for the accuracy of flow measurement value transmission.

Keywords： large caliber； water flow rate； uncertainty； quality methods

1质量法水流量标准装置设计

静态质量法水流量标准装置的基本原理是通过调节变频器与控制阀实现流量调节。检定流量计时，启动换向器将水由旁路切换到称量容器内，同时触发计时器与被检流量计脉冲；当检定完成时，启动换向器将水由称量容器切回到旁路，同时停止流量计脉冲与计时器信号的采集，通过计算称量容器的标准值与被检流量计的输出值，评定流量计的计量性能。该质量法水流量标准装置的结构如图1所示。

2标准装置不确定度评定

静态质量法水流量标准装置不确定度的引入主要包括以下几个方面：计时器、衡器（电子秤）、换向器、标准砝码及分辨力。

2.1计时器检定引入的不确定度

依据检定规程JJG 643—2003《标准表法流量标准装置》，最短测量时间为30.0000 s，测量10次的数值如表1所示。

2.2称量装置（电子衡器）引入的不确定度

依据检定规程JJG 539—2016《数字指示秤》，600 kg，3 t，20 t台位电子秤的检定点与各点不确定度如表2所示。

2.3换向器引入的不确定度

依据检定规程JJG 164—2000《液体流量标准装置》，换向器检定采用行程差法，最短测试时间tmin = 30 s，各工作台位的实验结果如表3所示。

2.4检定用标准砝码及分辨力引入的不确定度

标准砝码及分辨力引入的B类不确定度由中国计量科学研究院检定证书可得到（如表4所示）。

3不确定度来源汇总

综合以上不确定度引入条件分析，汇总情况如表5所示。

综上所述，该装置的扩展不确定度Urel = 0.074%（ k = 2），符合0.1级质量法的要求。

4结束语

本文对设计研制的0.1级DN300口径静态质量法水流量标准装置不确定度的主要来源进行分析并评定，其目的是能够精确传递大口径水流量的量值，提高水流量的检定能力与质量，更好地为企业提供液体流量计的检定、校准服务。

【参考文献】

[1]杨有涛，陈梅.流量标准装置建标指南[M].北京：中国质检出版社，2013.

[2]吴波，王蕾，高峰，等.水大流量标准装置控制系统设计及性能评价[J].工业计量，2022，32（3）：24-27，30.

[3]陈炜骄，孟涛，李晓鹏.水流量标准装置期间核查方法研究[J].计量技术，2020（6）：76-79.

【作者简介】

谭继凯，男，1982年出生，工程师，研究方向为流量计量、电磁计量、压力计量等。

（编辑：李加鹏）