摘要：針對煤礦流量計檢定裝置采用單一的稱重法或標準表法存在精度低、成本高、操作繁瑣等問題，提出了一種綜合稱重法和標準表法的煤礦用流量計檢定裝置的設計方案，即采用稱重法定期標定標準表或者檢定較高精度的流量計，用標準表法檢定流量計。該方案既保留了稱重法可靠、穩定、準確度高的優點，又繼承了標準表法效率高、裝置無須頻繁換向、使用壽命長的優點，保證了整套檢定裝置的精度。
0引言
自17世紀托里拆利奠定差壓式流量計的理論基礎、測量流量的儀表雛形開始形成至今，煤氣流量計的種類已達數百種。隨著流量計的發展，檢測流量計的方法也不斷進步。目前，成熟的流量計檢定方法有標準表法、稱重法、容積法，其中利用標準表法水流量裝置進行流量量值傳遞，是國內外*的一種簡單、實用的檢測方法，尤其是在大口徑流量計的檢定、校準方面，不僅可擴展流量范圍，而且對減少空間占有、節約投資、提高工作效率都有特殊的意義。
我國也對單一的標準表法進行了改進，將靜態容積法和標準表法結合在一起，互補2種檢測方法的不足，以達到檢測結果的zui高精度，但是造價比較高。所以，研究高精度、低成本、易操作的檢定方式是流量計發展的必然趨勢。
目前，用于煤礦的流量計有智能渦街流量計、V錐流量計、電磁流量計等。為了保證流量計精度指標，需要研制一種適合于煤炭行業流量計的檢定裝置。為此，筆者研發了一套將稱重法和標準表法結合在一起的檢定裝置。該檢定裝置可以大大提升檢測精度，解決傳統的標準表法被測表管段人工換表不便的問題，降低了勞動強度，提高了檢測效率。
1流量計檢定裝置原理
（1）標準表法
如圖1所示，以標準流量計（可以是速度式流量計、容積式流量計、臨界流流量計、質量流量計和熱能表等）為標準器，使流體在相同時間間隔內連續通
過標準表和被檢表，比較兩者的輸出流量值，從而確定被檢表的計量性能。

（2）靜態稱重法
靜態稱重的流量測量原理如圖2所示。首先確定容器和容器內剩余液體的初始質量，其次操作換向器使液體流人稱重的容器，直到認為的質量足以達到所要求的度，同時啟動定時器以測量注水的時間，zui后確定容器和收集在容器內液體的zui終質量。根據所收集的液體質量、注水時間以及GB／Tl7612一l998標準第5章和附錄A所論述的其它數據來求得流量，從而確定被測流量計的計量性能。

筆者設計的檢定裝置采用稱重法來定期標定標準表或者檢定較高精度的流量計；用標準表法檢定流量計，參比標準系統的度等級至少優于被測裝置度等級的3倍（參考ISO9014規定）。用標準表法和靜態稱重法相結合的優點：既保留了靜態稱重法可靠、穩定、準確度高的優點，又具備標準表法效率高、裝置無須頻繁換向、使用壽命長的優點。
2流量計檢定裝置組成
煤礦用流量計檢定裝置由標準表法流量標準裝置、稱重法流量標準裝置合并組成，整套裝置由水箱、水泵系統、變頻控制裝置、流量穩定器、止回閥、截止閥、調節閥、轉盤、稱重容器、標準表、被檢表、電子秤、換向器、計時器、控制臺等組成，如圖3所示。

轉盤為被檢表提供前后直管段和接口；換向器用于標準表法與靜態稱重法的水路切換；流量穩定器用于保證水流穩定；變頻控制裝置用于控制水泵電動機的轉速；控制臺用于顯示關鍵點數據及有效控制流量。
該檢定裝置用4臺標準表（DN32、DN65、DN125、DN250電磁流量計，精度等級為0．2級）組合實現DN25～DN300的流量計檢測，通過換向器實現稱重法標定標準表以及較高精度的流量計。其中轉盤使被檢表裝卸更加方便，而采用2個水箱又保證了水流平穩以及泵的抽出水流量的穩定。標準表前后直管段以及轉盤中被檢表的前后直管段均采用前25DN、后10DN的設計，滿足了國家標準JB／T92941999及檢定規程JJG643一-2003的要求。
3流量計檢定裝置的設計
3．1標準表法原理分析
標準表法檢定原理主要基于流體力學的連續方程。同時讀取標準表和被檢流量計的讀數，若一臺標準表與被檢流量計串聯，則被檢流量計的儀表系數K為

式中：△m為規定時間內流過流量計的液體質量，kg；t為稱重法檢定規定時間。
3．3標準表的選型
該檢定裝置面向礦用流量傳感器，以渦街、V錐流量計為例。渦街和V錐流量計可以測量液體和氣體。該檢定裝置選用純凈水作為介質進行檢定，選用電磁流量計作為標準表，一方面考慮電磁流量計可測量水，另一方面電磁流量計的精度可滿足標準表法計量傳遞的要求。
該檢定裝置選用4臺標準表：DN32、DN65、DN125、DN250電磁流量計。DN32標準表可標定流量范圍為DN25~DN80的被檢表（用閥門控制流量）；DN65標準表可標定流量范圍為DN50～DN80的被檢表；DN125標準表可標定流量范圍為DN100～DN300被檢表；DN250標準表可標定流量范圍為DN200～DN300的被檢表。此外，DN32、DN65標準表可并聯檢定流量范圍為DN25～DN80的被檢表，DN125、DN250標準表可并聯檢定流量范圍為DN1O0～DN300的被檢表。DN125和DN250標準表所需的水流量由2臺變頻水泵提供，配合閥門調節流量。標準表和被檢表的流量數據如表1所示。

3．4轉盤設計
常規標準表法被檢表的支路繁多，更換被檢表時，操作繁瑣，浪費時間和人力。鑒此，該檢定裝置采用2個系列的轉盤實現被檢表的更換，分別為DN25-DN80系列、DN100~DN300系列。各個口徑的被檢表放置于托表器上，托表器根據需要自行設計。將被檢表安置于對應系列轉盤中的接口處，利用氣缸將被檢表夾緊，再進行標定。
4結語
煤礦用流量計檢定裝置采用標準表法與靜態稱重法相結合的測量方法，彌補了標準表無法長期保持高精度的缺陷；采用變頻控制與水泵結合供水技
術，占地少、投資少、穩壓效果好；采用轉盤裝置取代不同管徑的測試回路，有效地減少了測試管路的占地，也降低了投資成本；采用氣動夾表裝置代替人工安裝拆卸被檢表，大大提高了測量效率；采用控制臺聯動檢測，使檢測數據準確性進一步提高，減少了人為影響，提高了檢測結果的可靠性。