CN105823532A - 移动式流量在线标定系统 - Google Patents

Abstract

一种移动式流量在线标定系统，涉及流体检测技术领域，所解决的是提高测量可靠性和可溯源性的技术问题。该系统包括移动流量标定装置、静态称重标定装置、若干段刚性短管连接而成的管路，将移动流量标定装置连接到静态称重标定装置；所述移动流量标定装置包括底座、数据采集控制器，及分别安装在底座上的依序连接的流体入口阀、基准流量计、压力变送器、温度变送器、流体出口阀；所述静态称重标定装置包括称重器，及依序连接的流体容器、流体输送泵、标定用入口管，及依序连接的标定用出口管、标定控制阀、称量容器；所述称量容器放置在称重器上。本发明提供的系统，适用于对正在工作的流量计进行在线标定。

Description

移动式流量在线标定系统

技术领域

本发明涉及流体检测技术，特别是涉及一种移动式流量在线标定系统的技术。

背景技术

在工业流体测量领域，对于使用中的工作流量计实施定期标定是流量计维护工作中非常重要的环节，可以确保流量计的测量精度和性能符合行业和相关标准要求。对流量计进行标定的方法是将目标流量计接入标定装置的管路中，利用标定装置对目标流量计的流量输出信号进行检测，以确定目标流量计的仪表系数。

采用标准表法标定流量计是一种方便的标定方法，可以将标准表集成为一个移动的标准装置，实现对工作流量计在线标定。采用标准表法标定流量计关键的一个技术是对标准表设备的测量不确定度（精度）的保证和精度溯源传递。根据相关标准和规程的要求，对于标准装置的质量流量或体积流量测量扩展不确定度应不大于被标定流量计允许误差绝对值的1/3。如何保证使用标准表法装置的整体测量不确定度（精度），或者如何对采用标准表法的标准装置准确溯源，是行业中一直探索的难题。

在美国专利文献US6360579中公开了一种采用高精度Coriolis质量流量计集成一个标准表标定系统，用于标定工作流量计的方法。该专利公开了一种采用多台质量流量计组成标准表阵列，但是该专利只是要求作为主表的流量计满足相关标准要求，通过对每台流量计的精度和测量范围的确认符合要求，实施方法是对作为标准表的流量计离线单独标定，确认合格后再安装到标准表系统中使用。由于专利中涉及使用的质量流量计会受到安装等因素影响，对于标准表离线单独标定后，安装于标准表阵列组成标定系统，安装方式和条件不可避免与在离线单独标定时存在差别，会影响到标准表实际测量精度，即流量计的测量精度不只是取决于标定，安装等因素也会对流量计的测量精度存在的影响。通过离线单独标定后的流量计，再安装到标准表阵列组成的标定系统中，如何保证具有不变的测量不确定度（精度），该专利没有描述。

在中国专利文献CN1513110A中公开了采用高精度Coriolis质量流量计作为标准表（主流量计）用于现场在线标定工作流量计的方法。其中，为了标定额定精度为0.1%的工作流量计，要求每个作为标准表的流量计精度要达到或优于0.03%的不确定度。同样，该专利也未涉及对于离线单独标定的流量计，再被安装到标定系统中，如何保证标定系统测量不确定度（精度）与离线单独标定的流量计一致的方法。

在美国专利文献US5072416中公开的采用标准表流量计和小型体积管或活塞式体积管标准装置实现对现场流量计的标定。使用标准表标定工作流量计，对于标准表的标定采用集成在一起的小型体积管或活塞式体积管实现量值传递。由于小型体积管工作有效容积小，在标定流量计过程中比对批量小，对于现场操作的要求和仪表响应速度要求很高，虽然小型体积管标准体积量可以达到很高精度，但是实际操作过程中标定系统存在很大的不确定度。

综上所述，对于标定工作流量计的标准装置的不确定度满足行业和标准要求是非常关键的因素。以上专利公开的技术和方法中，没有对移动标准表法标定装置整体不确定度实现有效传递的相关方法，在目前已有技术方法中，也没有一种有效的方法和技术解决对于移动标准表法标定装置的不确定度整体溯源的有效方法。

虽然移动标准表法标定装置在检定现场工作流量计中有很多优点，但是由于没有有效方法实现对移动标准表法标定装置整体精度溯源，影响了该方法在行业内的广泛应用。对于使用标准表组成在线标定装置整体精度的确认和溯源，是行业内努力解决的课题，在实践过程也有相关尝试。

静态称重装置作为行业内广泛应用标定流量计的装置，一般安装在室内，静态称重装置管路是为标定工作流量计而设计布置的，对于移动标准表法标定装置，由于装置本身的结构特点和管路布置，无法直接将该系统安装到室内静态称重装置完成系统的整体直接标定溯源。

被检定工作流量计的精度一般为0.15%，甚至0.1%，按相关标准和规程要求，用于检定工作流量计的移动标准装置精度（不确定度）应在0.05%，甚至0.03%以上。而一般静态称重装置标定流量计时，批量称重量在几百公斤到几吨，由于静态称重装置在启停和在标定不同流量点时，管路系统操作压力会发身变化，如果采用容易连接的软管将移动标准表法标定装置连接到静态称重装置上，由于操作压力变化导致管路膨胀，管路容积的变化对标定结果的影响会远超过要求的不确定指标。目前仍然没有有效方法实现对移动标准表法标定装置整体精度标定溯源。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能对使用中的流量计实施在线标定，并能对移动流量标定装置的高精度整体溯源的移动式流量在线标定系统。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种移动式流量在线标定系统，其特征在于：包括移动流量标定装置、静态称重标定装置；

所述移动流量标定装置包括底座，及分别安装在底座上的流体入口阀、流体出口阀、基准流量计、数据采集控制器、压力变送器、温度变送器；

所述流体入口阀的流体入口装有一入口法兰，流体入口阀的流体出口接到基准流量计的流体入口，基准流量计的流体出口经压力变送器、温度变送器接到流体出口阀的流体入口，流体出口阀的流体出口装有一出口法兰，基准流量计的流量信号输出端口接到数据采集控制器的标定数据采集端口；

所述静态称重标定装置包括流体容器、流体输送泵、标定用入口管、标定用出口管、标定控制阀、称量容器、称重器；

所述标定用入口管、标定用出口管均为刚性管件，所述流体输送泵的流体入口经刚性管件接入流体容器，流体输送泵的流体出口经刚性管件接到标定用入口管的流体入口，标定用入口管的流体出口经刚性管件接到移动流量标定装置中的入口法兰；标定用出口管的流体入口经刚性管件接到移动流量标定装置中的出口法兰，标定用出口管的流体出口经刚性管件接到标定控制阀的流体入口，标定控制阀的流体出口经刚性管件接入称量容器，所述称量容器放置在称重器上；

所述移动流量标定装置中，底座的底部装有落地的脚轮，及能将底座上的脚轮顶离地面的多个升降杆。

本发明提供的移动式流量在线标定系统，可以利用移动流量标定装置对流体管线上正在工作的流量计进行在线标定，并且可以利用静态称重标定装置对移动流量标定装置进行整体标定，实现了对移动流量标定装置的高精度整体溯源，并且还利用压力变送器、温度变送器进行压力补偿、温度补偿，能减少安装和介质等因素对流量标定的影响，能准确获得目标流量计的实际测量精度，提高了测量的可靠性和可溯源性。

附图说明

图1是本发明实施例的移动式流量在线标定系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的移动式流量在线标定系统中的移动流量标定装置的结构示意图；

图3是本发明实施例的移动式流量在线标定系统中的静态称重标定装置的结构示意图；

图4是本发明实施例的移动式流量在线标定系统中，利用移动流量标定装置对流体管线上正在工作的流量计进行标定的示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系。

如图1-图4所示，本发明实施例所提供的一种移动式流量在线标定系统，其特征在于：包括移动流量标定装置、静态称重标定装置；

所述移动流量标定装置包括底座10，及分别安装在底座10上的流体入口阀12、流体出口阀13、基准流量计11、数据采集控制器14、压力变送器15、温度变送器16；

所述流体入口阀12的流体入口装有一入口法兰121，流体入口阀12的流体出口接到基准流量计11的流体入口，基准流量计11的流体出口经压力变送器15、温度变送器16接到流体出口阀13的流体入口，流体出口阀13的流体出口装有一出口法兰131，基准流量计11的流量信号输出端口接到数据采集控制器14的标定数据采集端口；

所述静态称重标定装置包括流体容器20、流体输送泵21、标定用入口管22、标定用出口管23、标定控制阀24、称量容器25、称重器26；

所述标定用入口管22、标定用出口管23均为刚性管件，所述流体输送泵21的流体入口经刚性管件接入流体容器20，流体输送泵21的流体出口经刚性管件接到标定用入口管22的流体入口，标定用入口管22的流体出口经刚性管件接到移动流量标定装置中的入口法兰121；标定用出口管23的流体入口经刚性管件接到移动流量标定装置中的出口法兰131，标定用出口管23的流体出口经刚性管件接到标定控制阀24的流体入口，标定控制阀24的流体出口经刚性管件接入称量容器25，所述称量容器25放置在称重器26上；

所述移动流量标定装置中，底座10的底部装有落地的脚轮17，及能将底座上的脚轮顶离地面的多个升降杆18，脚轮的设置可以给移动流量标定装置的移动带来方便，升降杆的设置可以调节入口法兰121及出口法兰131的高度，使得入口法兰121及出口法兰131能与刚性管件方便的实现对接，同时也对移动流量标定装置起到定位作用，给作业带来便利。

本发明实施例中，所述基准流量计采用的是科里奥利（Coriolis）质量流量计。

本发明实施例适用于对正在工作的流量计进行在线标定，其使用方法如下：

利用静态称重标定装置定期的对移动流量标定装置进行整体标定，对移动流量标定装置进行整体标定时，在静态称重标定装置中的流体容器内装入水或与待测介质特性相近的液体，然后开启流体输送泵，利用流体输送泵抽取流体容器内的液体，流体输送泵输出的液体则依次经过标定用入口管、移动流量标定装置、标定用出口管、标定控制阀后流入到称量容器内，利用称重器测出进入称量容器内的液体总质量，即可根据所测得的液体总质量值对移动流量标定装置进行整体标定，通过整体标定消除了安装对基准流量计的影响，移动流量标定装置整体标定完毕后，即可将移动流量标定装置中的入口法兰、出口法兰与静态称重标定装置中的标定用入口管、标定用出口管脱开，即可利用移动流量标定装置对流体管线上正在工作的流量计进行标定；

利用移动流量标定装置对流体管线上正在工作的流量计进行标定时，利用管件将移动流量标定装置中的入口法兰、出口法兰通过管件分别接到目标管线上，并使之与待标定的目标流量计串接，使得流经待标定的目标流量计的流体能全部流过移动流量标定装置中的基准流量计，比如图3所示的目标管线上，在待标定的目标流量计31的下游设有一个切断阀33，并在切断阀33的两侧分置有两个旁路阀32、34，在旁路阀34的下游设有一个调节阀37，利用软管35将移动流量标定装置中的入口法兰接到旁路阀32，利用软管36将移动流量标定装置中的出口法兰接到旁路阀34，然后将调节阀37、两个旁路阀32、34及移动流量标定装置中的流体入口阀12、流体出口阀13开启，并将切断阀33关闭，即可使流经待标定的目标流量计31的流体能全部流过移动流量标定装置中的基准流量计11，从而可以利用基准流量计11对目标流量计31进行标定，通过下游的调节阀37可以调节所需标定的流量，数据采集控制器14用于采集基准流量计11输出的流量信号,并根据采集值计算被标定的目标流量计31的流量系数。

在标定目标流量计31时，利用静态称重标定装置对移动流量标定装置进行整体标定时的压力会与当前的操作压力有所偏差，该偏差通过移动流量标定装置中的压力变送器15来实现补偿，移动流量标定装置中的温度变送器16则用于补偿操作温度变化对基准流量计的影响。

Claims (1)

1.一种移动式流量在线标定系统，其特征在于：包括移动流量标定装置、静态称重标定装置；

所述移动流量标定装置包括底座，及分别安装在底座上的流体入口阀、流体出口阀、基准流量计、数据采集控制器、压力变送器、温度变送器；

所述流体入口阀的流体入口装有一入口法兰，流体入口阀的流体出口接到基准流量计的流体入口，基准流量计的流体出口经压力变送器、温度变送器接到流体出口阀的流体入口，流体出口阀的流体出口装有一出口法兰，基准流量计的流量信号输出端口接到数据采集控制器的标定数据采集端口；

所述静态称重标定装置包括流体容器、流体输送泵、标定用入口管、标定用出口管、标定控制阀、称量容器、称重器；

所述标定用入口管、标定用出口管均为刚性管件，所述流体输送泵的流体入口经刚性管件接入流体容器，流体输送泵的流体出口经刚性管件接到标定用入口管的流体入口，标定用入口管的流体出口经刚性管件接到移动流量标定装置中的入口法兰；标定用出口管的流体入口经刚性管件接到移动流量标定装置中的出口法兰，标定用出口管的流体出口经刚性管件接到标定控制阀的流体入口，标定控制阀的流体出口经刚性管件接入称量容器，所述称量容器放置在称重器上；

所述移动流量标定装置中，底座的底部装有落地的脚轮，及能将底座上的脚轮顶离地面的多个升降杆。