液体流量仪表标定实验系统

液体流量仪表标定实验系统

一、系统概述

液体流量仪表标定实验系统在工业生产与科学试验中扮演着关键角色，用于精准测量流量，进而核算过程或设备的生产能力及各部分流量占比，为过程或设备评价提供有力依据。当前，流量测量仪表主要分为速度法、体积法和质量流量法三类。尽管流量仪表出厂前已完成流量标定并建立流量刻度标尺，但在实际应用中，由于工作介质、压强、温度等操作条件与标定条件存在差异，为确保测量精度，使用前需进行现场校准。

二、系统组成

液体流量仪表标定实验系统由水路系统、电子称重单元、数据采集系统、计算机测量控制系统和被校准流量计等单元构成。具体包括循环水泵、总阀、溢流阀、高位水箱、排液阀、电磁流量计、比例调节阀、涡街流量计、涡轮流量计、孔板流量计、放气阀、水槽、电磁阀、电子秤和称量筒等组件。

三、技术参数

• 流量范围 ：1～10m³/h

• 压力 ：1.6MPa

• 介质 ：水

• 仪表测量精度 ：0.5 级

• 电源 ：440V 16A

• 输出信号 ：4～20mA

• 涡街流量计 ：检测介质温度 - 20～250℃，精度等级液体 ≤ 1%，测量范围液体 3～60m³/h，可正偏。

• 涡轮流量计 ：检测介质温度 - 20～120℃，精度等级 ≤ 0.5%，测量范围 4～40m³/h。

• 电磁流量计 ：检测介质温度 - 15～100℃，精度等级 ≤ 0.5%，最大测量流量 70m³/h。

• 板孔流量计 ：检测介质温度 - 15～250℃，精度等级 ≤ 1%，公称压力 2.5MPa。

• 数据采集与控制 ：功能齐全，使用便捷，数据采集过程由计算机全程控制，实现数据显示与绘图同步进行。

四、配置清单

（一）水路系统

1. 水泵 ：不锈钢材质，1 台。

2. 截止阀 ：包括闸阀、排污阀、排气阀、过滤器等，共 5 只。

3. 管路 ：由塑钢管、接头、不锈钢管、法兰、连接件组成，1 套。

4. 高位水箱 ：不锈钢材质，1 只。

5. 水槽 ：不锈钢材质，1 只。

6. 机架结构 ：不锈钢自制，1 套。

（二）电子称重单元

1. 电子秤 ：支持串口通讯，型号为 9903-15kg/9903-15kg，1 台。

2. 称量筒 ：不锈钢材质，1 只。

（三）数据采集系统

1. 数据采集单元 ：自制，1 台。

2. 数据传输电缆 ：RS232/485 接口，支持 MODBUS 协议，1 只。

3. 信号线 ：RVVP 2×0.75 规格，1 批。

4. 温度传感器 ：PT100 型，2 只。

（四）测量控制单元

1. 计算机 ：OptiPlex 380 配 2009W 20 英寸 HAS 宽屏显示器，1 套。

2. 有机玻璃板 ：具体外形尺寸参照图纸，1 套。

3. 比例调节阀 ：φ20 规格，1 只。

4. 电磁阀 ：φ20 规格，2 只。

5. 电气辅材 ：涵盖空气开关、漏电保护器、电线、光电隔离模块、线槽等，1 套。

（五）待校准流量计

1. 孔板流量计 ：φ20 一体化孔板流量计，1 套。

2. 涡街流量计 ：φ20 LUGB 系列涡街流量计典型产品，1 套。

3. 涡轮流量计 ：φ20 LW 系列液体涡轮流量计，1 套。

4. 电磁流量计 ：φ20 LD 系列电磁流量计典型产品，1 套。

五、实验操作流程

1. 系统准备 ：接通电源，启动循环水泵，确保水路系统正常运行，检查各个阀门和管路连接是否紧密，无泄漏现象。

2. 参数设置 ：在计算机测量控制系统中设置流量标定的相关参数，如流量范围、测量精度等。

3. 数据采集与传输 ：通过高精度采集仪采集数据，经串口传输至计算机。计算机实时读取数据，进行数据计算和存储，同时绘制实时曲线，直观展示流量变化。

4. 流量计标定与校验 ：分别对孔板流量计、电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计进行标定和校验。根据采集到的数据，对比标准流量值与实际测量值，计算误差并进行相应调整，直至误差在允许范围内。

5. 实验结束 ：完成所有流量计的标定和校验后，关闭循环水泵，保存实验数据，整理实验设备。

六、应用领域与优势

（一）应用领域

液体流量仪表标定实验系统广泛应用于化工、石油、制药、食品饮料、环保水处理等行业，以及各类科研机构和高校实验室。在工业生产过程中，可用于精确测量和控制液体流量，确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。在科学研究中，为实验数据的准确性提供保障，有助于深入研究流体力学特性、反应动力学过程等。

（二）系统优势

1. 高精度测量 ：采用多种高精度流量计，结合电子称重单元和数据采集系统，能够实现对液体流量的精确测量，测量精度可达 0.5 级，为实验和生产提供可靠的数据支持。

2. 多功能集成 ：可对孔板流量计、电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计等多种流量计进行标定和校验，满足不同用户的需求。系统功能齐全，操作简便，数据采集过程由计算机自动控制，实现数据显示和绘图同步进行，提高实验效率。

3. 稳定性强 ：水路系统采用不锈钢材质的水泵、管路、水箱等组件，具有良好的耐腐蚀性和稳定性，确保系统长期稳定运行。电子称重单元和数据采集系统采用高品质元件，抗干扰能力强，保证数据采集的准确性和可靠性。

4. 适应性强 ：系统可根据不同流量计的特性和标定要求，灵活调整参数设置和操作流程，适应多种液体介质和流量范围的标定需求。同时，系统的模块化设计便于扩展和升级，可满足不断变化的实验和生产需求。

5. 数据管理便捷 ：计算机测量控制系统具备数据存储、历史数据查询等功能，方便用户对实验数据进行整理、分析和管理。实时曲线绘制功能直观展示流量变化趋势，有助于快速判断流量计的性能和工作状态。