多功能液位计检定装置的原理

多功能液位计检定装置是一种液位计水箱检定装置，由储水箱、检测用液位桶、检定组件安装板、水泵及水位控制调节阀、玻璃管液位计和数显标准游标卡尺、水平调节底座、便携操作架等组成。装置的结构示意图如下。

多功能液位计检定装置结构示意图

使用多功能液位计检定装置检定液位计时，首先根据被检液位计的测量范围选定合适的液位筒，并将液位计正确安装在液位筒上。然后，升高液位筒液位至设定零位，进行调零。检定时调节液位筒内的水位，从零位开始逐渐升高水位到各检定点的高度，直至上限，然后逐渐降低液位筒的水位到各检定点，直至下限。期间记录被检液位计的示值和游标卡尺的标准示值，进行误差计算。取整个测量过程中示值误差的非常大值作为该液位计的示值误差。△1=Hd－Hw1(1)△2=Hd－Hw2(2)式中:△1、△2分别为液位计上、下行程的示值误差，cm或mm；Hw1、Hw2分别为液位计上、下行程示值对应的水箱实际水位值，cm或mm；Hd为液位计示值，cm或mm。

多功能液位计检定装置的研究及设计

在参考***计量院及有关省计量院已经建立的相关液位计检定装置的基础上，研制一种多功能液位计检定装置，采用数显游标卡尺作为溯源标准。装置的测量范围为0～2000mm，分辨力为0.01mm，***大允许误差为0.05mm，能满足各种型式高等级液位计计量检定的需要，达到了国内***水平。

多功能液位计检定装置结构的设计及实现多功能液位计检定装置主要由检测用水箱、检测用分离式液位桶、检测用透明液位桶、检定组件安装板、进出水泵及水位控制调节阀、玻璃管液位计和数显标准游标卡尺、水平调节底座、便携操作架等组成。多功能液位计检定装置结构见下图。
 

多功能液位计检定装置结构图

多功能液位计检定装置的主要技术指标

1)检定范围:0～2000mm；

2)数显游标卡尺:分辨力为0.01mm，非常大允许误差为0.05mm；

3)液位计接口标准:DN15、DN20、DN25、DN32、DN60、DN65、DN70、DN75等，平面法兰支持扩展。

多功能液位计检定装置实施及创新

水箱材料为5mm厚不锈钢拉丝板，水箱尺寸:600×800×1700(mm)，并配有大口径清洗排污阀。水位控制系统采用进口屏蔽式水泵和粗调、微调阀门组成，可有效控制正反检定行程水位。所有计量组件均配备水平调节底座。检定组件安装板由透明液位显示管、数显游标卡尺等组成，底部均与分离式液位桶、透明液位桶连接，与水箱快速接头连通。检测用分离式液位桶由Ф500×1300(mm)、Ф500×1000(mm)两个不同高度的液位桶组成，上下两桶可分离或组合使用。检定时可根据被检液位计选择合适的液位桶进行检测。

液位桶与水箱快速接头连通，并配备专用扶梯以便观察液位桶内液位情况。此外，液位桶设计了可方便拆卸的液位计夹装盖板，可以满足不同液位检定需求。例如，在检测2000mm量程的液位计时，将上下液位桶通过卡箍紧密连接，液位桶高度可达到2300mm；在检定量程为1000mm及以下液位计的时候，可以将上面1000mm液位桶通过滑轮吊装分离，保留底部1300mm的液位桶，这样在检定小量程液位计时，减少了大量排放水导致的时间消耗，节约水资源，提高检定效率。

目前市面上大部分一体式超声波液位计等非接触式液位计均有250mm左右的盲区，且对液位桶桶径有要求，为解决这一问题，本装置液位桶上方预留300mm的高度，且500mm的内径满足了大部分的超声波液位计、雷达液位计等非接触式液位计的检测需求。

检测用透明液位桶规格:Ф200×2000mm，与水箱快速接头连通。目前一般房高为3m，为满足磁致伸缩等长尺寸液位计的安装工作，将透明液位桶设计为可整体放倒，很好地解决了液位计检定装置室内安装垂直空间不够的问题，同时提高了液位计的拆装效率。此外，通过透明液位桶可以观察这些液位计是否安装垂直，降低非垂直安装对测量结果带来的影响。

检定接口检测用分离式液位桶(即大液位桶)上面有两块金属盖板(支撑板和调节板)，支撑板上开DN80的孔和两个DN10的孔，用于穿入两根支撑调节板的螺杆，调节板为左右对称的结构，板中间位置有可供沿着螺杆移动的15mm的长槽孔，两板中间为相对的DN60的半圆孔，用于放置液位计。这样，液位计上下位置可通过螺杆调节(板前后用螺母固定)，左右可通过槽孔调节，可以方便各种尺寸超声波物位计调节测量。检测用透明液位桶顶部亦预留了Ф60mm、Ф50mm、Ф40mm活动盖板和固定螺纹支架。

装置配有磁致伸缩液位计在线检定系统(系统MPE为0.05%)，由磁致伸缩传感器、液位转换控制器和计算机软件组成。液位变送器完成液位的测量并变送输出4～20mA电流信号；液位转换控制仪将液位变送器输出的电流信号转换为液位值，通过RS232输出；计算机通过接收液位转换控制仪器输出的代表液位值的RS232信号并多点测量，算出各检测点的液位值作为标准与被检液位计的测量值进行比较，做出液位的不确定度判断。该系统实现了快速的自动化检测，提高了检测效率。

多功能液位计检定装置检定液位计操作示例

用多功能液位计检定装置检定一台2m的浮球式磁致伸缩液位计。首先用水平仪检查主水箱底座及有机玻璃管支架是否水平，并调整到非常佳状态。检定流程如下:

1)安装、调整被检液位计，并调零；

2)打开水泵电源开关后，当液位显示水位达到50.0cm时，关闭水泵，等液面平稳后，若被检液位计水位值低于50.0cm，打开微调阀，起动水泵加水；若被检液位计水位值高于50.0cm，打开主水箱下侧微调阀，将水直接排出水箱；

3)记录标准尺此时的数据；

4)重复步骤2)、3)，将水位依次调整为100.0cm、150.0cm、200.0cm，并记录标准尺数后，开始反行程检定；

5)打开水泵电源开关，按操作步骤2)将水位定在150.5cm(此处建议设定值略高于检定点值，因为水泵停止工作后，要关闭水阀，有个时间差)，当水泵开始工作，打开排水阀，主水箱开始排水。若被检液位计水位值低于150.0cm，打开微调阀，起动水泵加水；若被检液位计水位值高于150.0cm，打开主水箱下侧微调阀，将水直接排出水箱；

6)重复步骤5)，将水位依次调整为100.0cm、50.0cm，并记录标准尺数据；7)计算个检定点的示值误差和回差。检定结束。

本文介绍了一种多功能液位计检定装置，主要论述了该装置的工作原理、技术指标、设计思路、工作方法，以及该装置在实施中的创新点。装置可检定多种类型的液位计，例如:浮球液位计、静压式液位计、浮球(桶)液位计、雷达物位计、超声波料位计、差压式液位计、明渠流量计等。目前，多功能液位计检定装置已经运用于某计量技术机构，很好地满足了日常检定的市场需求。