【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计量，特别是在线流量计的校准方法。
技术介绍
1、在能源、航空制造领域存在着大量用于测量流体的流量计，这些流量计大多数为精度较高涡流流量计，目前校准的方法是拆下来送实验室校准，对于一些重要测试数据，检定/校准周期为半年。频繁地拆卸流量计会对生产过程造成影响，缩短了管道使用寿命，同时拆卸送检周期长，影响了现场测试工作。
2、近年来为了满足流量计使用过程中对测量结果的判定，展开了流量计的校准研究特别是在线流量计的校准。例如：jjf(津)54-2021《液体流量计在线校准规范》，jjf(浙)1080-2012《明渠流量计在线校准规范》、广州市能源检测研究院2012颁布地方标准《电磁流量计在线校准规范》编制说明。
3、上述校准规范分别采用非接触式测量方式的外夹式超声波流量计开展在线流量计的原位校准以及通过模拟信号对在线流量计进行电路部分的校准。
4、目前外夹式超声波流量计可以满足绝大部分航空制造领域在线流量计校准的原位校准要求。但是，外夹式超声波流量计在用于原位校准时还存在以下缺点：
5、(1)目前国产的外夹式超声波流量计只能用于测量200℃以下的流体；
6、(2)校准时必须有完善的测量路线；
7、(3)测量精度不够高，目前进口外夹式超声波流量计准确度等级在0.5级左右，而国产的超声波流量计在1.0级或者更低；
8、(4)外夹式超声波流量计受外界干扰较大，比如测量管道附近有高电场、磁场等都会对超声波流量计的测量结果有影响。
9、
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种在线流量计的校准方法，实现在线流量计的原位校准，校准结果不受外界干扰因素影响，且适用于不同精度的流量计，对管线安装没有特殊要求。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、在线流量计的校准方法，包括以下步骤：
4、步骤一，核实待校准的在线流量计是否满足现行流量计检定规程技术指标要求并处于检定有效期内，若满足，则继续执行步骤二～步骤四；
5、步骤二，对待校准的在线流量计进行首次校准，针对在线流量计的当前工作场景，采用外夹式超声波流量计进行现场测量并获得第1次测量结果，然后将第1次测量结果与正常工作中的在线流量计的测量结果进行比较，将比较结果作为第1次校准比较结果；
6、步骤三，当在线流量计进入第2个校准周期时，再次选用同一规格的外夹式超声波流量计在同一工作场景、同一安装位置进行现场测量并获得第2次测量结果，然后将第2次测量结果与正常工作中的在线流量计的测量结果进行比较，将该比较结果记为第2次校准比较结果，将第2次校准比较结果与第1次校准比较结果进行比较，获取两次校准比较结果之间的差异变化值，从而评定在线流量计的计量特性；
7、步骤四，当在线流量计进入第n个校准周期时，其中n为大于等于3的自然数，选用同一规格的外夹式超声波流量计在同一工作场景、同一安装位置进行现场测量并获得第n次测量结果，然后将第n次测量结果与正常工作中的在线流量计的测量结果进行比较，将该比较结果记为第n次校准比较结果，将第n次校准比较结果与第n-1次校准比较结果进行比较，获取两次校准比较结果之间的差异变化值，从而评定在线流量计的计量特性。
8、进一步，所述步骤二、步骤三和步骤四中还包括采用模拟信号对在线流量计的电路部分开展校准。
9、作为一种方案，所述步骤二中，在安装外夹式超声波流量计时，依据被校在线流量计口径选择换能器，将包括但不限于试验管道几何尺寸、介质和换能器型号置入外夹式超声波流量计，从而计算出换能器安装位置。
10、作为一种方案，所述步骤二、步骤三和步骤四中，清理安装外夹式超声波流量计的换能器位置的管壁，保持管壁洁净，露出管道材质，换能器表面均匀涂抹耦合剂，根据介质流动方向安装换能器，发射面与接收面与管壁紧密接触。
11、作为一种方案，所述步骤二、步骤三和步骤四中，选取0.5m/s、1m/s、2m/s和5m/s作为校准点。
12、作为一种方案，所述步骤二、步骤三和步骤四中，选取正常工作中的在线流量计的当前流量点或者其它指定流量点作为校准点。
13、作为一种方案，所述步骤二、步骤三和步骤四中，外夹式超声波流量计的测量结果和在线流量计的测量结果包括瞬时流量测量结果，瞬时流量测量结果为外夹式超声波流量计和在线流量计在阻尼一致时、每个校准点同一时刻的流量瞬时值。
14、作为一种方案，所述步骤二、步骤三和步骤四中，外夹式超声波流量计的测量结果和在线流量计的测量结果还包括累积流量测量结果，累积流量测量结果为外夹式超声波流量计和在线流量计在同一时间段内的流量累积值。
15、进一步，所述外夹式超声波流量计和在线流量计的累积流量测量过程中，校准时间大于5min，且累积流量值大于被校在线流量计显示示值分辨率的1000倍。
16、作为一种方案，采用所述外夹式超声波流量计的测量结果和在线流量计的测量结果计算流量计引用误差ere、示值误差e和重复性δ，且计算方式如下：
17、
18、其中：qmax为被校流量计最大流量，单位为m3/h或l/s，q1i为被校流量计第i次流量，单位为m3/h或l/s，(qs)i为标准流量计第i次流量,单位为m3/h或l/s；
19、e＝ere1-ere2；
20、其中：ere1为第n个校准周期的引用误差，ere2为第n-1个校准周期的引用误差，n≥2；
21、
22、其中：q2i为被校流量计第i次测量的流量值与标准流量计第i次测量的流量值的差值，单位为m3/h或l/s，为被校流量计流量值与标准流量计流量值差值的平均值，m3/h或l/s，n为测量次数。
23、与现有技术相比，本专利技术采用比对的方法，在线流量计首次检定为实验室检定，在检定有效期内，在线流量计与外夹超声波流量计的比对结果，作为下一个周期校准的依据。本专利技术的校准方法，高低精度的流量计都可以校准、溯源，而现有的校准方法不能对高精度的流量计溯源。
24、本专利技术中可以忽略外夹式超声波流量计与在线流量计之间的距离影响，只要求每一次校准时外夹式超声波流量计的安装位置与上一次校准时相同即可。
25、本专利技术中在线流量计的校准结果可溯源到国家最高标准，校准采用直接比较法，考核流量计使用过程中的计量特性的变化量。校准过程中影响校准结果的外部干扰和流量测量准确性对校准结果的影响不大，可实现流量计在线校准，确保测量结果的准确可靠。
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1.在线流量计的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中还包括采用模拟信号对在线流量计的电路部分开展校准。
3.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述步骤二中，在安装外夹式超声波流量计时，依据被校在线流量计口径选择换能器，将包括但不限于试验管道几何尺寸、介质和换能器型号置入外夹式超声波流量计，从而计算出换能器安装位置。
4.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中，清理安装外夹式超声波流量计的换能器位置的管壁，保持管壁洁净，露出管道材质，换能器表面均匀涂抹耦合剂，根据介质流动方向安装换能器，发射面与接收面与管壁紧密接触。
5.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中，选取0.5m/s、1m/s、2m/s和5m/s作为校准点。
6.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中，选取正常工作中的在线流量
7.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中，外夹式超声波流量计的测量结果和在线流量计的测量结果包括瞬时流量测量结果，瞬时流量测量结果为外夹式超声波流量计和在线流量计在阻尼一致时、每个校准点同一时刻的流量瞬时值。
8.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中，外夹式超声波流量计的测量结果和在线流量计的测量结果还包括累积流量测量结果，累积流量测量结果为外夹式超声波流量计和在线流量计在同一时间段内的流量累积值。
9.根据权利要求8所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述外夹式超声波流量计和在线流量计的累积流量测量过程中，校准时间大于5min，且累积流量值大于被校在线流量计显示示值分辨率的1000倍。
10.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.在线流量计的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中还包括采用模拟信号对在线流量计的电路部分开展校准。
3.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述步骤二中，在安装外夹式超声波流量计时，依据被校在线流量计口径选择换能器，将包括但不限于试验管道几何尺寸、介质和换能器型号置入外夹式超声波流量计，从而计算出换能器安装位置。
4.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中，清理安装外夹式超声波流量计的换能器位置的管壁，保持管壁洁净，露出管道材质，换能器表面均匀涂抹耦合剂，根据介质流动方向安装换能器，发射面与接收面与管壁紧密接触。
5.根据权利要求1所述的在线流量计的校准方法，其特征在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中，选取0.5m/s、1m/s、2m/s和5m/s作为校准点。
6.根据权利要求1所述的在线流量计的校...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琰，王兵，聂静，王程，江珊，袁科，
申请(专利权)人：中国航发贵州黎阳航空动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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