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水流量計檢定裝置組成結構
發布時間:2021-11-30 09:32:18

水流量計檢定裝置主要包括可控水源系統、動力氣源系統、檢定臺位以及兩級標準的流量系統。檢定裝置的可控水源系統包括水池、水泵、變頻器、穩流裝置、消氣過濾器及配置管線等。在室外建造水池,根據功能不同,可分為供水池、水槽、回水池和補水池。水池在設計使用時要求:①系統不工作時,水存儲在水池中;②流量檢定過程中,作為補水水源,水池液位變化應控制在很小范圍內;③水池容積應有余量;④水池的設計應方便施工和檢修。在設計室外水池所需容積時,要求所有管道在全開或全關的情況下,在吸水和補水之間,水池液位波動不超過10cm,同時留有水池下部和底部的余量,通過計算可得出保證檢定裝置正常工作的最小水池容積。

在標定過程中,供水池和回水池內儲存的水作為水源,通過供水池內潛水電泵向室內試驗管路充水。水泵的作用是將室外蓄水池內的水吸入至管路系統,是管路中水流動的主要動力來源。為了保證水源供給充足,同時減少各種工況下管路水頭的損失,選擇不同流量與規格,具有高效區寬及功率平穩的水泵,水泵的電機則采用變頻調速技術。

穩流裝置的作用主要是為了緩沖水流,保證測試管道壓力的平穩。根據不同測量要求和管線標準,需選用不同容量的穩壓罐。穩壓罐在使用過程中,需確保壓力系統正常,即室外穩壓罐上的壓力表顯示與室內壓力傳感器傳輸的壓力值一致,還需對穩壓罐做定期檢查,保證無變形、無異響,同時進行定期排污,確保穩壓罐的正常工作與維護。

動力氣源系統主要包括壓縮氣泵(空壓機)、貯氣罐、氣動三聯件、連接管線、閥門、壓力表等,為氣動設備提供動力氣源。

根據不同口徑的檢表要求,DN2.5~DN400所配備的臺位各不相同。各臺位包括對應的氣動夾表器、工作臺、被檢表前后直管段、管線配備高精度的壓力變送器與溫度變送器等。由于流量計及閥門公稱尺寸不同,控制類閥門及流量計的安裝一般有直管段的要求,如流量傳感器要求安裝在離任何上游擾動至少10DN(10倍公稱通徑)以及離任何下游擾動5DN的直管段中。所以在進行不同流量計的檢定時,應使用不同規格的管道配置。以DN50流量檢定裝置的工況控制界面為例,為保證檢測精度,流量計、換向器、稱量容器和電子秤等都應有適合不同流量、不同規格樣品檢測的需要。

檢定裝置包括:(1)泵前手動閥;(2)變頻調速的水泵電機,調節頻率 AO、FB 表示電機實際頻率的反饋值;(3)氣動截止閥,用于控制整個裝置中的水流狀態,可以開關管道水流,截止閥應保證管道可通過的最大流量不受影響;(4)穩流裝置;(5)測壓儀表,用于測量閥門前后的水流壓差;(6)被檢表的夾表位置,被檢流量計根據公稱尺寸,應選擇不同的流量管道進行安裝,安裝時應保證管路與流量計之間連接處密封件不伸入管道內部,因此,將管路法蘭密封為O型圈,若為夾持型流量計,裝在兩個法蘭之間時須注意盡可能保持同軸度;(7)排氣閥,因流量計整個檢定過程中,必須保持管道內充滿液體,裝置起始階段在大流量情況下穩態運行5~10min可暫時排除所有氣體,但之后仍可能混入氣體,從而影響稱重結果的準確度,因此,在管道上仍需安裝排氣閥;(8)臺位排水閥;(9)作為標準表的流量計,實時反映流速,測試中要求實現檢定流速與設定流速偏差不超過±5%;(10)電動調節閥,用于控制測量過程中管道內的流量;(11)與旁通器和容器連接的三通閥,使排放的水直流回水池,從而實現水的循環流通;(12)換向器,用于快速切換實驗管道的水流方向,流向旁通器或稱重容器,旁通器是水流向循環管路的通道;(13)稱重容器和秤,用于測量水的質量;(14)稱重容器的排水閥;(15)計時器,并發出脈沖計數,與換向器換向同步,能夠記錄測量時水流入稱量容器的時間。同時,管道需安裝溫度傳感器,用于測量檢定過程中水的實時溫度,以計算實際水的密度和體積。

標準表法檢定系統以標準表為標準器,主要包括穩壓罐、截止閥、測壓裝置、被檢表、溫度計、調節閥和計時器等。對一級標準的質量法檢定系統,以電子秤稱重為標準,試驗裝置主要由穩流裝置、截止閥、測壓儀表、被檢表、溫度計、調節閥、換向器、旁通器、稱重容器、秤、計時器以及由回水池組成的回流系統組成。

換向器是檢定系統中的重要配套設備,其作用是快速切換水的流動方向。系統檢定前,從供水池通過水泵抽入水,經過系統管路,經噴嘴進入稱重容器外的回水管,進入回水池,與供水池相互連通,水流在系統中形成循環回路;檢定結束時,按照規定的時間要求,通過換向器控制器,將流過被檢流量計的水準確地注入到稱重容器中,換向時間結束,氣動系統作用于氣缸,使噴嘴復位,準備進入下一個流量點的檢定。在換向前后過程中,水體進入稱重容器的質量與真實值必然產生偏差,因此,根據檢定系統的規范和性能要求,正反行程換向時間差應控制在20ms內。

稱重容器用于存放流量計檢定時取用的水量,采用從稱重容器底部的排水方案,用于排水的三通閥安裝在回水池一側,并使其位置最低,以盡可能減少稱重容器內水的殘留。為檢修方便,桶內設有爬梯。同時稱重容器邊上需設置溢水孔,桶壁安裝起吊鉤,內部安裝擋板作為水的緩沖裝置,并在桶底部安裝滿足精度要求和與稱重傳感器對應的裝置。

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