0 引言
为了保证流量计准确计量，对流量仪表必须执行周期检定。通常传统的检定方法是从管线卸下流量计送实验室流量标准装置上进行离线校准，然而这种校准方法存在一定的局限性，如[1]：1）现场使用条件往往偏离实验室校准流量时的参比条件（或称正常工作条件），引起测量精确度下降；2）有些仪表用于储存交接贸易计量的高精度测量，要求定期校准的周期很短，离线校准难以实现；3）有些使用场所不容许随意将流量传感器卸下管线。该文通过对挂车式标准流量检定装置检定实验，分析其计量性能，并针对测量液体温度对计量性能的影响，建立了补偿的数学模型。
1 装置的组成及标定原理
1.1 装置的组成
标准流量检定装置为简易轻便挂车式结构，标准表为正态分布的刮板流量计，标准流量计带有脉冲发讯装置，并配有4寸软管、法兰盘接头、小型泵机组，具有余油排空系统。其整体结构如图1所示。
图1 装置结构图
1.2 检定系统工艺流程
该装置作为流量检定标准装置对在线流量计进行标定的工艺流程如图2所示。
图2 检定系统工艺流程图
通过标准装置和被检流量计的流量读数的比较，计算被检流量计的误差。计算公式为：
式中，Qm为被检流量计读数；Qs为标准装置读数。
2 装置的计量特性分析
该装置在法国标定的技术指标为：不确定度<0.15%，重复性<0.04%，流量测量范围15～150m3/h。为验证装置的计量性能，利用精度为0.05%，重复性为0.02%的加利布朗活塞式体积管（被北京市计量监督局校准合格）对其进行二次标定，检定介质为航空煤油，首次标定的时间选择在三月，环境温度6℃，第2次标定的时间在7月中旬，环境温度25℃；标定严格按照国家有关检定规程的要求进行。
2.1 重复性
按照JJG667-1997《液体容积式流量计检定规程》公式，计算装置的重复性。
第1次标定得出装置的重复性δr为0.025%，第2次标定得出装置的重复性δr为0.016%。
2.2 线性度
按公式，计算得出第1次标定该装置的线性度δm为0.03%，第2次标定该装置的线性度为0.076%。
2.3 基本误差
按公式计算得出该装置的基本误差。式中EC为标准表的曲线误差；ES为检定标准表装置的误差，这里指体积管的误差。
按第1次标定数据计算， 第2次标定计算
2.4 计量特性曲线分析
两次标定的计量特性曲线如图3、图4所示。
图3 Q-K特性曲线图
图4 流量-误差曲线图
图中，小正方形点为第1次标定的数据图，小菱形数据点为第2次标定的数据图。从图中可以看出，两次标定的实验曲线有了比较明显的变化，且第1次标定的曲线的线性要明显优于第2次标定，第2次标定的系统误差明显增大。
分析其原因主要是受温度的影响造成了计量性能的变化。温度对容积式流量计计量性能的影响主要有两个方面：一方面温度的变化引起计量腔体的变化；另一方面，温度变化引起测量液体黏度的变化，液体黏度变化造成流量计泄漏流量的变化，从而影响计量性能。由于现场温度条件随地点、季节的变化而变化，如果将标准装置直接投入现场使用，将会造成标准装置计量性能的变化，导致标准装置系统误差变化比较大，不能确保量值传递的同一性。
3 温度补偿方法
（1）只考虑由于温度变化引起流量计基本单位容积变化，补偿仅对流量计本身。
根据热胀冷缩原理，其理论公式为
（1）
式中：Q0为在20℃或约定温度下的容积流量实际值（流量计出厂标定值）；
Qt为在t℃时，即在使用温度下，流量计指示为Q0时实际通过的液体容积流量；
βt为流量计制造材料的温度修正系数；
t为流量计实际工作时的温度；
t0为20℃或约定温度。
（2）温度变化引起液体黏度的变化，从而使流量计出现附加误差。
当标定时液体的温度与现场不同时，液体的黏度会发生变化，对于不同的液体有不同的黏温曲线，
油品的黏温变化为：
（2）
式中：v为油品的运动黏度；
T为温度；
A，B为随不同油品而改变的常数。
黏度的变化引起误差变化为：
（3）
式中：E为流量计实际使用时液体黏度影响的误差；
E0为无泄漏时的误差，即设计理论误差；
E1为流量计用黏度为μ1的液体标定时的误差；
μ1为标定流量计所用液体的黏度；μ为流量计实际计测液体的黏度。
综合上述各种因素，一台计量液体（这种液体在通常使用压力下被认为是不可压缩的）的不带温度补偿的容积式流量计，当使用温度与出厂标定温度不同时，流量计温度补偿为：
（4）
将装置读数表头改为电子智能式数字显示表头，将温度补偿公式植入数据表头的单片机内，可实现在现场条件下温度、黏度进行自动补偿和修正，具有较好的现场环境适应性。
参考文献：
[1] 苏彦勋.标准表法流量标准装置检定规程JJG643-94（中华人民共和国国家计量检定规程汇编流量（三））[M].北京：中国计量出版社，1995.
