水流量標定系統(tǒng)的標定原理和特點：
  基于渦輪流量計的水流量標定系統(tǒng)是一種利用靜態(tài)容積法原理的標定系統(tǒng),即是以實際流量流過被校驗儀表,再用別的標準裝置標準流量計或流量標準裝置測出流過被校驗儀表的實際流量,與被校驗儀表的流量值作比較,或將待標定的儀表進行分度。基于渦輪流量計的水流量標定系統(tǒng)以工業(yè)控制計算機為核心,以工系列數(shù)據(jù)采集卡和控制卡作為檢測和控制模塊,以電動流量調節(jié)閥作為流量控制執(zhí)行機構,以激光打印機為資料打印輸出設備。通過數(shù)據(jù)采集卡把標準渦輪流量計信號進行前置處理后反饋給計算機,然后計算機根據(jù)各流量點的流量通過過程控制卡輸出相應的閥門控制信號,從而實現(xiàn)由計算機直接控制流量的目的。此流量標定系統(tǒng)自動化程度高,能夠穩(wěn)定可靠的完成過程控制和數(shù)據(jù)記錄。由于操作軟件設置了完整的中文提示,使操作變得非常簡便容易。電腦的運算及改變了以往的運算方法,使運算結果更,大大提高了流量標定的工作效率和標定的準確性。

基于渦輪流量計的水流量標定系統(tǒng)的特點如下：
  此系統(tǒng)采用渦輪流量計作為標準流量計,渦輪流量計由于其高度,壓力損失小,測量范圍寬,環(huán)境適應性強等優(yōu)點,滿足標定系統(tǒng)的可靠性和精度要求。
  此系統(tǒng)以工業(yè)控制計算機為核心,以電動調節(jié)閥為流量控制執(zhí)行機構,通過數(shù)據(jù)采集卡采集渦輪流量計發(fā)出的脈沖信號,然后計算機根據(jù)各流量點的流量通過過程控制卡輸出相應的閥門控制信號,對流量進行控制并打印輸出報表。
  此系統(tǒng)提供標準的流量環(huán)境,通過此系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù),可以完成對速度式和容積式等存儲式液體流量計的標定。
  此系統(tǒng)利用標準容器法,可完成對作為標準流量計的渦輪流量計的標定,保證了標準流量計的精度和可靠性。此系統(tǒng)采用了一種開環(huán)的閥門開度自適應方法,利用每次流量和閥門開合度的數(shù)據(jù),通過曲線擬合的方法提高了閥門的控制的精度和穩(wěn)定性。

水流量標定系統(tǒng)的工藝過：
  程基于渦輪流量計的水流量標定系統(tǒng)的工作過程如圖所示蓄水池中存儲的水,經過水泵抽取打入穩(wěn)壓罐中,經過一段時間穩(wěn)流后,水流流出穩(wěn)壓罐穩(wěn)壓罐的作用是使水流盡可能的穩(wěn)定,以保證測量精度。水流經過穩(wěn)壓罐后,進入模擬井,被測流量計置于模擬井內,通過模擬井后,水流進入過濾器用于過濾水中的固體雜質,以免堵塞細徑流量計。經過過濾器后,管路分為三路,其中的每一路都由一個標準流量計和一個電動調節(jié)閥組成。根據(jù)各個流量點的不同,計算機自動選擇其中的一路,并調節(jié)該流量的大小,其余兩路電動閥關閉。
    經過電動閥后，根據(jù)標定方法的不同，水流向兩個不同的方向，當球閥4打開，球閥3關閉時，水流直接流向蓄水池，此時系統(tǒng)采用標準表法標定被測流量計。當球閥3打開，球閥4關閉時，水流通過標準容器流回蓄水池，此時系統(tǒng)采用標準容器法標定標準流量計。

圖2. 1流量標定系統(tǒng)框圖

標準表法：
   標準表法用來對被檢流量計進行標定[I91。該方法使用標準流量計作為標準對被檢流量計進行標定。此流量標定系統(tǒng)由三路標準流量計組成，這三路流量計量程完全相互覆蓋。當選定某量點時，只有一條管路導通，其余兩條管道完全關閉，這樣，流經模擬井內被測流量計的水流量就和導通管路的水流量相等，由此，以導通管路的標準流量計檢測的流量值作為標準流量值，就可以對被測流量計進行標定。

標準容器法：
   標準容器法主要用來對標準流量計進行標定，它是以標準容器作為標準對標準流量計進行標定。此流量標定系統(tǒng)采用兩個標準容器1和2。根據(jù)要標定的流量計的流量大小，選定某一個標準容器作為主容器(要進行標定使用的容器)，另外一個標準容器作為輔容器(只起回流作用)。標定開始時，由電動換向器控制水流通過輔容器流回蓄水池，當流量達到穩(wěn)定時，控制電動換向器轉向主容器，并開始計時，當主容器中的水面到達容器頸部顯示標尺時，迅速把電動換向器換向輔容器，同時結束計時。由主容器的讀數(shù)可以計算出計時時間內流向主容器的水的體積，并由此可以計算出該流量點的流量值。從而達到對標準流量計的標定。
   該標定系統(tǒng)的兩個標準容器的容積分別是400L, 50+150L，在標定不同流量點時，可以選用不同的標準容器作為主容器，以達到必需的檢測精度。(小流量時選用小容器，大流量時選用大容器)。

渦輪流量計概述：
   此系統(tǒng)采用渦輪流量計作為標準流量計測出流過被校驗儀表的實際流量，與被校驗儀表的流量值作比較從而進行標定工作。    渦輪流量計是一種典型的速度流量計[Lion0渦輪流量計利用流體流動推動渦輪轉動，流體流速與渦輪轉速成正比，通過測量渦輪轉速可得到流體流速進而得到流量值。在工業(yè)上，可采用渦輪流量計測量粘度較低的各種液體和氣體的流量。這種流量計具有測量準確度高、量程范圍寬、線性好、脈沖輸出等優(yōu)點。
   如圖2. 2所示L;1渦輪流量計由渦輪流量傳感器(變送器)和接收電脈沖信號的顯示儀表組成。通過磁電轉換裝置，將渦輪轉數(shù)變換成電脈沖，送入二次儀表進行計數(shù)和顯示，由單位時間內的脈沖數(shù)反映出瞬時流量和累計流量。

圖2. 2流量計的結構

渦輪流量計的計量原理：
   渦輪流量計的原理[(2J是:當被測流體流過傳感器時，在流體作用下，葉輪受力旋轉，其轉速與管道平均流速成正比，葉輪的轉動周期的改變磁電轉換器的磁阻值，檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產生周期性的感應電勢，即電脈沖信號。    渦輪流量傳感器的電脈沖信號的頻率f(次/秒)與流過管道的體積流量9} ( m3/)正相關時，其比例系數(shù)即為傳感器的儀表系數(shù)K(Hz/m3 )，如式((2.1)所示:

    在同一時間內，傳感器發(fā)出的脈沖數(shù)N與流過管道的液體體積v(m3)也成正相關，其比例系統(tǒng)也為傳感器的儀表系數(shù)K (Hzlm3)，如式(2.3 )所示:

根據(jù)((2.2)和((2.4)可以計算出液體的體積流量。流量計的儀表系數(shù)與流量的關系曲線如圖2. 3所示。

    由圖可見，儀表系數(shù)可分為二段，即線性段和非線性段[13]。線性段約為其工作段的三分之二，其特性與傳感器結構尺寸及流體粘性有關。在非線性段，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大。當流量低于傳感器下線時，儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關系。當流量超過流量上限時要注意防止空穴現(xiàn)象。傳感器的儀表系數(shù)由流量標定裝置標定得出，它完全不問傳感器內部流量的流動機理，把傳感器作為一個黑匣子，根據(jù)輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號)確定其轉換系數(shù)，便于實際應用。但此轉換系數(shù)(儀表系數(shù))是有條件的，其檢驗條件是參考條件，如果使用時偏離此參考條件，系數(shù)將發(fā)生變化，變化的條件將視傳感器類型，管道安裝條件和流體物性參數(shù)的情況而定。

渦輪流量計的主要特點：
    渦輪流量計是一種速度式流量測量儀表，多年來用于工業(yè)和實驗室測量，一直得到廣泛的應用，其具有如下主要的特點.  
   (1)測量精度高。渦輪流量計的測量精度是指示值的士0.05%一士0.2%之間，在線性范圍內，即使流量發(fā)生變化，累計流量準確度也不會發(fā)生變化。
   (2)壓力損失較小。在***大流量下其壓力損失為0.01-0.1 MPa o    (3)測量流量范圍寬。***大和***小流量比通常為6:1到10 : 1，故相對適用于流量大幅度變化的場合。
   (4)重復性好。短期重復性可達0. 05%-0. 2%，這是由于良好的重復性，如經常校準或在線校準可得很高的度。
    (5)耐高壓、耐腐蝕。由于具有較簡單的外形且采用磁電感應結構，容易實現(xiàn)耐高壓設計，故可適用于高壓管路液體的測量:采用抗腐蝕材料制造，使得流量計耐腐蝕性能良好。
   (6)可獲得很高的頻率信號(3-4kHz)，信號分辨能力強。通過傳輸線路不會降低其精度，容易進行累積顯示，易于送入計算機進行數(shù)據(jù)處理，無零點漂移，抗干擾能力強。
   (7)結構緊湊輕巧，安裝維護方便，流通能力大。    (g)專業(yè)性傳感器類型多?？筛鶕?jù)用戶特殊需要設計為各種專用型傳感器，例如低溫型、雙向型、井下型及混沙專用型等。
   (9)一般液體渦輪流量計不適用于較高粘度介質(高粘度型除外)，隨著粘度的增大，流量計測量下限值提高，范圍度縮小，線性度變差。
   (10)流體的物性對儀表的特性有較大影響。氣體流量計易受密度影響，而液體流量計對粘度變化反應敏感。