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多功能静压式液位计检定装置的研发

时间:2019-03-02 20:10:58 来源:杏耀官网 作者:匿名



由于液位计的类型,外观,测量范围和原理的不同,很难建立一个相对完整的液位计验证装置,以满足各种液位计的验证要求,从而限制了全国的液位。 。验证设备的创新和发展。目前,国内大多数液位计验证装置仍采用人工阅读方式,验证时间长,工作效率低,测量误差大,劳动强度大等缺陷越来越明显。

液位计验证装置的开发速度与液位计更新的速度相反。本文介绍的新疆计量测试研究院研究项目建立的多功能静压液位计验证装置,可满足各类液位计的验证要求。操作简单,适应性和准确性广。高度,自动验证等优点,以及低成本的设备,具有良好的推广价值。

一,设备设计

该装置采用水箱验证方式,验证介质为循环水,主要标准为静压式液位计。设计原理是利用水泵和电磁阀控制水箱液位的高度变化,通过比较液位计的指示值和由液位计测量的标准值来实现验证过程。标准。该装置可以执行的液位计是:浮球/浮球型,压力型,反射型,磁致伸缩型,磁翻板型,电容器/电阻型。

验证装置的准确度为0.05;膨胀不确定度为U=1.5mm,k=2;测量范围为(0~3000)mm,完全满足上述液位计的常规验证要求。

二,设备的结构

该装置主要由验证水箱,循环水箱,主标准,供水系统,操作平台和工业控制系统组成,示意图如图1所示。 1。

水箱是该装置的主要部件之一。它由透明有机玻璃制成。主体为圆柱形,直径500mm,高3.5m。底部呈喇叭形,垂直放置在循环水箱中。循环水箱主要用于循环水的存放和供水系统中水泵和电磁阀的放置,水箱水位上下冲程的控制由工业实现。控制系统。

主要标准采用高精度静压液位计,安装在验证罐的外底部,有利于节省水箱内部空间,优化设备结构。通过校正循环水密度来实现液位和压力的精确转换。标准设备具有可变输出功能,可在验证工作期间自动执行数据采集和过程控制。图1静压液位计验证装置示意图

此外,供水系统由水泵,电磁阀和水管组成,水箱的供水和排水由工业控制系统验证。操作平台主要用于验证人员安装和拆卸测试液位计。该装置通过操作平台固定整个静压液位计验证装置,有利于保持整体稳定性和机动性。工业控制系统可以实现控制过程,电源开关,状态显示和数据读取的功能。

三是关键技术创新

1.要检查的液位计

在验证之前,需要将检查的液位计垂直放置在验证槽中(磁瓣式液位计除外)。然而,由于液位计的类型和外观不同并且固定方法不能统一,因此采用简单的卡式固定。一套四个可支撑且可独立旋转的支撑框架设计在验证槽的顶部,以保持水平仪的“头部”,以便于快速固定方法,同时确保液位计的垂直放置。该固定方法简单有效,操作方便,便于液位计的安装和拆卸,提高了装置的验证效率。

磁翻板式液位计需要垂直安装在验证水箱的外侧。传统的安装方法是法兰连接,但不同类型的液位计法兰有不同的尺寸和不同的高度,不可能在验证水箱上制作均匀的匹配法兰。 。因此,在验证槽的底端设置带阀门的出水口,液位计的下端排水口通过软管连接,液位计的法兰孔被堵住,液位计垂直悬挂在验证水箱的外侧。水通过软管供给,实现液位计中浮子的升降,从而实现液位计的验证。

2.自动验证过程

为了实现验证装置的自动验证,操作系统采用PLC和Kingview软件实现工业控制技术。通过串行通信,将主标准装置,测试液位计,电磁阀,水泵等的状态收集到系统中,并通过数据反馈实现每个装置的状态控制。

在验证过程中,通过设置要检查的液位计的信息,可以自动完成液位计的所有验证程序,包括数据处理和结果确定。

同时,为了防止液位过高或水泵空转,操作系统在验证过程中实时监测水箱液位,强制关闭供水功能。液位超过3000毫米,自动开启排水功能,防止溢流情况;当液位低于0mm时,强制关闭下水的功能,以防止电路因泵空转而损坏。四,设备不确定性评估

静压力计验证装置的不确定性有三个因素:主要标准的测量误差,水的密度测量误差和测量的可重复性。水的密度可以追溯到水的温度。水密度测量的误差可以转换为水的温度测量误差。因此,应该添加一个数字温度计来实时测量水的温度。

测量模型

以上因素不相关,建立测量模型:

E=Ea Eb Ec(1)

其中: E——测量设备的误差,mm; Ea——主标准测量误差,mm; Eb——测量误差由水温,mm引入;由测量重复性引入的Ec——误差,mm。部分地导出分量,灵敏度系数是ca,cb,cc:

从而建立传播速率公式:

2.标准不确定性评估

主要标准测量误差可以从校准结果中导出。根据校准结果,设备测量范围内标准的最大测量误差为Ea=1.22mm,根据均匀分布计算。

不确定度是u(Ea)==0.704 mm。

数字温度计的校准结果表现为U=0.3°C,k=2和标准不确定度u=0.15°C时的不确定性。测试的水温为常温(13°C~18°C) ,相应的水密度为(0.9994~0.9986)g/mL,所得水密度变化为0.0008g/mL,相应的最大高度变化为3000mm×0.0008=2.4 mm,即温度引起的最大高度变化由此,发现由温度计测量水的温度引起的误差为u(Eb)=0.48mm /℃×0.3℃=0.144mm。由测量可重复性引入的误差是根据实验数据计算的。选择稳定的液位计,重复测量10次,计算单次实验的标准偏差为0.102mm,得到标准不确定度u(Ec)=0.102mm。总结上述标准不确定度分量并得到表1表1标准不确定性组成部分的摘要

3.合成和扩展的不确定性

根据公式(3),合成标准不确定度为u(E)=0.726mm。

取扩展因子k=2,得到的扩展不确定度U=k×u(E)=1.45mm≈1.5mm。因此,器件的扩展不确定度为U=1.5 mm,k=2。

[关键词]液位计装置,国家标准物质网络

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下一步:实验标准(偏差)差异和平均实验标准(偏差)差异意义分析