本發(fā)明涉及一種計(jì)量設(shè)備及其方法，具體涉及大容量量器溯源系統(tǒng)及其溯源方法。
背景技術(shù)：
標(biāo)準(zhǔn)金屬量器作為液體容量標(biāo)準(zhǔn)器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性復(fù)現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種液體容量計(jì)量和容量量值溯源。標(biāo)準(zhǔn)金屬量器按準(zhǔn)確度等級(jí)分為一等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器（1L~1000L）、二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器（1L~5000L）、三等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器（工作量器）。根據(jù)使用要求的需要，有的場(chǎng)合工作量器容量很大，達(dá)到50m3、100m3甚至更大，例如水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置常采用靜態(tài)容量法測(cè)量累積流量，標(biāo)準(zhǔn)器采用金屬量器，其容量需要與測(cè)量流量相適。對(duì)于DN100口徑的流量裝置，量器容量一般有5 m3，DN300的裝置，最大量器有20 m3，對(duì)于DN800的流量裝置，量器可達(dá)到100 m3 ……。根據(jù)JJG164-2000《液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程》要求，工作量器由不確定度較優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)金屬量器溯源。工作量器的溯源過程示意圖見附圖，大容量的工作量器是固定安裝的，溯源所用的標(biāo)準(zhǔn)器是盡可能容量大的二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器（或量器組），并放置在高于被檢工作量器的計(jì)量頸上端，由于容量大，一般要制作足夠高度和強(qiáng)度的工作平臺(tái)。溯源時(shí)依據(jù)JJG164-2000《液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程》，以清潔水為介質(zhì)，將水源導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)并調(diào)整液位達(dá)到標(biāo)稱值，測(cè)量水溫。工作量器裝滿水后打開底閥正常放空，在開始滴流狀態(tài)下等待固定的放空時(shí)間后關(guān)閉排水閥門。將標(biāo)準(zhǔn)量器底閥打開把水放入工作量器內(nèi)，滴流狀態(tài)出現(xiàn)后保持2分鐘，關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)量器底閥。再次給標(biāo)準(zhǔn)量器加水至標(biāo)稱液位，再次測(cè)量量器內(nèi)水溫，再打開底閥放水進(jìn)入工作量器，滴流狀態(tài)出現(xiàn)后保持2分鐘，關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)量器底閥……。以上過程反復(fù)數(shù)次直到標(biāo)準(zhǔn)量器放水總?cè)萘窟_(dá)到工作量器的標(biāo)稱值，讀出工作量器液位值，測(cè)量工作量器內(nèi)水的溫度，打開底閥放出工作量器內(nèi)的水，滴流狀態(tài)下保持固定時(shí)間后關(guān)閉排水閥門，完成一次檢定。對(duì)于靜態(tài)容積法的水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，根據(jù)規(guī)程要求至少要完成至少6次以上的循環(huán)，才完成該工作量器的溯源。
當(dāng)前流量標(biāo)準(zhǔn)裝置普遍達(dá)到0.05級(jí)，必須嚴(yán)格控制工作量器的不確定度。由于標(biāo)準(zhǔn)量器送檢條件限制，實(shí)際上很難真正具備最大規(guī)格的5000L二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器，最常具備的是1000L規(guī)格的，則對(duì)于10 m3以上乃至100 m3的工作量器，檢定時(shí)需要重復(fù)的次數(shù)是10次乃至100次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了規(guī)程規(guī)定的5次以內(nèi)的規(guī)定，由此產(chǎn)生一系列影響帶入的不確定度會(huì)使工作量器達(dá)不到要求。
常規(guī)檢定采用標(biāo)準(zhǔn)量器上注水、下自然排水方式，注水和排水流量都不大，裝滿排空一次的時(shí)間較長(zhǎng)，在加上量器必須的等待時(shí)間和較多的重復(fù)次數(shù)，一次完整循環(huán)的時(shí)間非常長(zhǎng)，完成至少6次的總體時(shí)間就更長(zhǎng)了，效率很低。
標(biāo)準(zhǔn)量器排水口必須高于工作量器頂端，大容量的工作量器本身高度已經(jīng)很高，在室內(nèi)的條件下較難再有多余上部空間放置標(biāo)準(zhǔn)量器，工作環(huán)境適應(yīng)性較差。即使具備條件，必須搭建一個(gè)高度很高的工作平臺(tái)，工作人員在該平臺(tái)上頻繁進(jìn)行操作，安全隱患很大，效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種溯源精度高的大容量量器溯源系統(tǒng)及其方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種大容量量器溯源系統(tǒng)，包括標(biāo)準(zhǔn)量器，過度容器、第一工作管路、第二工作管路、第三工作管路和工作量器，所述標(biāo)準(zhǔn)量器經(jīng)第一工作管路與水源連通，所述標(biāo)準(zhǔn)量器經(jīng)第二工作管路與工作量器連通，過度容器的出水端經(jīng)第三工作管路與第二工作管路連通，第二工作管路經(jīng)閥門與所述過度容器的進(jìn)水端連通。
其中，所述第一工作管路包括第一閥門和第一水泵，所述水泵將水源的水經(jīng)閥門泵入標(biāo)準(zhǔn)量器。
其中，所述第二工作管路包括第二閥門、第二水泵、第三閥門，所述標(biāo)準(zhǔn)量器的出水端依次經(jīng)第二閥門、第二水泵、第三閥門流入工作量器。
其中，所述第二工作管路還包括第四閥門，所述標(biāo)準(zhǔn)量器的出水端依次經(jīng)第二閥門、第四閥門進(jìn)入過度容器。
其中，所述第三工作管路包括第五閥門、第三水泵、第六閥門，所述過度容器的出水端依次經(jīng)第五閥門、第三水泵、第六閥門與所述第二工作管路的出水端連通。
其中，所述標(biāo)準(zhǔn)量器設(shè)置為1000~5000L的標(biāo)準(zhǔn)量器。
其中，所述第二工作管路的出水端位于所述工作量器的頂部。
其中，所述標(biāo)準(zhǔn)量器的底部設(shè)置有防旋渦機(jī)構(gòu)。
其中，所述過度容器的出水端設(shè)置有可視計(jì)量頸。
一種大容量量器溯源方法，
步驟一、關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)量器的出水端，向標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)注滿水，
步驟二、關(guān)閉工作量器的出水端，打開標(biāo)準(zhǔn)量器的出水端，將標(biāo)準(zhǔn)量器的水泵入工作量器；在標(biāo)準(zhǔn)量器水量低于100L之前，關(guān)閉第二工作管路的出水端，將水注入過度容器；打開過度容器的出水端將水經(jīng)第三管路、第二工作管路出水端輸入工作量器，保持過度容器的水不溢出和不被排干；待標(biāo)準(zhǔn)量器的水排干時(shí)，調(diào)節(jié)第三工作管路閥門，使第二工作管路向過度容器注水的接口之下的第二工作管路、第三工作管路中都充滿水；
步驟三，將工作量器加滿水，然后打開工作量器的排水端，將量器中的水放空，計(jì)算出工作量器的固定排空時(shí)間；
步驟四，打開標(biāo)準(zhǔn)量器進(jìn)水端，注入水接近標(biāo)準(zhǔn)量器的標(biāo)稱刻度，關(guān)閉進(jìn)水，注入水使水位調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)量器的標(biāo)稱容量，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)水的溫度；
步驟五，打開標(biāo)準(zhǔn)量器的的出水端，關(guān)閉第三工作管路，將標(biāo)準(zhǔn)量器的水注入工作量器，檔標(biāo)準(zhǔn)量器的水位接近排空時(shí)，關(guān)閉第二工作管路的出水端，將余量水注入過度容器，然后經(jīng)第三管路和第二工作管路的出水端注入工作量器；
步驟六，重復(fù)步驟四和步驟五；
步驟七，當(dāng)工作量器中的水量將達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)量器重復(fù)提供的水量后，最后一次的步驟五將過渡容器水位調(diào)整至步驟二中同樣的刻度處；待液位平穩(wěn)后讀取工作量器液位讀數(shù)，并測(cè)量工作量器內(nèi)水溫，完成一次溯源；
步驟八、重復(fù)步驟三至七，直至達(dá)到規(guī)程所要求的6次后，完成全部溯源工作。
有益效果如下：
一種大容量量器溯源系統(tǒng)，包括標(biāo)準(zhǔn)量器，過度容器、第一工作管路、第二工作管路、第三工作管路和工作量器，所述標(biāo)準(zhǔn)量器經(jīng)第一工作管路與水源連通，所述標(biāo)準(zhǔn)量器經(jīng)第二工作管路與工作量器連通，過度容器的出水端經(jīng)第三工作管路與第二工作管路連通，第二工作管路經(jīng)閥門與所述過度容器的進(jìn)水端連通。
本發(fā)明采用恰到好處的設(shè)備組合和合理的工作流程，克服了傳統(tǒng)溯源方法存在的不確定度偏高、溯源時(shí)間很長(zhǎng)、人員工作強(qiáng)度大效率低、對(duì)場(chǎng)地適應(yīng)性不強(qiáng)、安全隱患大等缺點(diǎn)。其主要優(yōu)點(diǎn)是：
由于采用了即時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量器溯源，標(biāo)準(zhǔn)量器穩(wěn)定不移動(dòng)，即時(shí)就對(duì)工作量器溯源，從時(shí)間上和空間上標(biāo)準(zhǔn)量器都幾乎沒有變化，復(fù)現(xiàn)性極好，幾乎相當(dāng)于由二等或一等標(biāo)準(zhǔn)量器直接向工作量器傳遞量值，因此工作量器的不確定度得以保證。根據(jù)理論推算和實(shí)際試驗(yàn)，工作量器不確定度可達(dá)到0.03%（k=2）；
由于使用了5000L的大規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)量器，使工作量器與標(biāo)準(zhǔn)量器的容量比大為降低，進(jìn)一步減少了大比例所帶來的附加不確定度，有利于降低工作量器不確定度；
工作中標(biāo)準(zhǔn)量器的進(jìn)水和出水，絕大部分容量都是通過水泵強(qiáng)制進(jìn)出的，比自流要快得多，這就極大較少了溯源的時(shí)間，提高了效率。同時(shí)溯源時(shí)間減少，因水分蒸發(fā)等原因造成的影響將會(huì)減小，也有利于降低工作量器不確定度；
特制的過渡容器，在本發(fā)明中起了很關(guān)鍵的作用，它確保了標(biāo)準(zhǔn)量器通過水泵排水加快速度的同時(shí)，不會(huì)忽略標(biāo)準(zhǔn)量器本身所需的等待時(shí)間而影響準(zhǔn)確度，同時(shí)通過它也確保水泵在工作中不會(huì)帶入外部空氣；
本發(fā)明不需要搭建高于工作量器的平臺(tái)，對(duì)裝置現(xiàn)場(chǎng)（一般是室內(nèi)的）的高度要求不大，易于滿足，適應(yīng)性強(qiáng)；
工作人員都是在離地面不高的場(chǎng)地上操作，沒有高空作業(yè)安全隱患。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
1——標(biāo)準(zhǔn)量器、2——過渡容器、3——第二閥門、4——第一閥門、5——第一水泵、6——第二水泵、7——第三水泵、8——第三閥門、9——第四閥門、10——第五閥門、11——第六閥門、12——工作量器、13——工作量器排水閥門
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1、一種大容量量器溯源系統(tǒng)，如圖1所示，包括標(biāo)準(zhǔn)量器1，過度容器、第一工作管路、第二工作管路、第三工作管路和工作量器12，所述標(biāo)準(zhǔn)量器1經(jīng)第一工作管路與水源連通，所述標(biāo)準(zhǔn)量器1經(jīng)第二工作管路與工作量器12連通，過度容器的出水端經(jīng)第三工作管路與第二工作管路連通，第二工作管路經(jīng)閥門與所述過度容器的進(jìn)水端連通。
其中，所述第一工作管路包括第一閥門4和第一水泵5，所述水泵將水源的水經(jīng)閥門泵入標(biāo)準(zhǔn)量器1。
其中，所述第二工作管路包括第二閥門3、第二水泵6、第三閥門8，所述標(biāo)準(zhǔn)量器1的出水端依次經(jīng)第二閥門3、第二水泵6、第三閥門8流入工作量器12。
其中，所述第二工作管路還包括第四閥門9，所述標(biāo)準(zhǔn)量器1的出水端依次經(jīng)第二閥門3、第四閥門9進(jìn)入過度容器。
其中，所述第三工作管路包括第五閥門10、第三水泵7、第六閥門11，所述過度容器的出水端依次經(jīng)第五閥門10、第三水泵7、第六閥門11與所述第二工作管路的出水端連通。
其中，所述標(biāo)準(zhǔn)量器1設(shè)置為1000~5000L的標(biāo)準(zhǔn)量器1。
其中，所述第二工作管路的出水端位于所述工作量器12的頂部。
其中，所述標(biāo)準(zhǔn)量器1的底部設(shè)置有防旋渦機(jī)構(gòu)。
其中，所述過度容器的出水端設(shè)置有可視計(jì)量頸。
由于采用了即時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量器1溯源，標(biāo)準(zhǔn)量器1穩(wěn)定不移動(dòng)，即時(shí)就對(duì)工作量器12溯源，從時(shí)間上和空間上標(biāo)準(zhǔn)量器1都幾乎沒有變化，復(fù)現(xiàn)性極好，幾乎相當(dāng)于由二等或一等標(biāo)準(zhǔn)量器1直接向工作量器12傳遞量值，因此工作量器12的不確定度得以保證。根據(jù)理論推算和實(shí)際試驗(yàn)，工作量器12不確定度可達(dá)到0.03%（k=2）；
由于使用了5000L的大規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)量器1，使工作量器12與標(biāo)準(zhǔn)量器1的容量比大為降低，進(jìn)一步減少了大比例所帶來的附加不確定度，有利于降低工作量器12不確定度；
工作中標(biāo)準(zhǔn)量器1的進(jìn)水和出水，絕大部分容量都是通過水泵強(qiáng)制進(jìn)出的，比自流要快得多，這就極大較少了溯源的時(shí)間，提高了效率。同時(shí)溯源時(shí)間減少，因水分蒸發(fā)等原因造成的影響將會(huì)減小，也有利于降低工作量器12不確定度；
特制的過度容器2，在本發(fā)明中起了很關(guān)鍵的作用，它確保了標(biāo)準(zhǔn)量器1通過水泵排水加快速度的同時(shí)，不會(huì)忽略標(biāo)準(zhǔn)量器1本身所需的等待時(shí)間而影響準(zhǔn)確度，同時(shí)通過它也確保水泵在工作中不會(huì)帶入外部空氣；
本發(fā)明不需要搭建高于工作量器12的平臺(tái)，對(duì)裝置現(xiàn)場(chǎng)（一般是室內(nèi)的）的高度要求不大，易于滿足，適應(yīng)性強(qiáng)；
工作人員都是在離地面不高的場(chǎng)地上操作，沒有高空作業(yè)安全隱患。
一種大容量量器溯源方法，
步驟一、關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)量器1的出水端，向標(biāo)準(zhǔn)量器1內(nèi)注滿水，
步驟二、關(guān)閉工作量器12的出水端，打開標(biāo)準(zhǔn)量器1的出水端，將標(biāo)準(zhǔn)量器1的水泵入工作量器12；在標(biāo)準(zhǔn)量器1水量低于100L之前，關(guān)閉第二工作管路的出水端，將水注入過度容器；打開過度容器的出水端將水經(jīng)第三管路、第二工作管路出水端輸入工作量器12，保持過度容器的水不溢出和不被排干；待標(biāo)準(zhǔn)量器1的水排干時(shí)，調(diào)節(jié)第三工作管路閥門，使第二工作管路向過度容器注水的接口之下的第二工作管路、第三工作管路中都充滿水；
步驟三，將工作量器12加滿水，然后打開工作量器12的排水端，將量器中的水放空，計(jì)算出工作量器12的固定排空時(shí)間；
步驟四，打開標(biāo)準(zhǔn)量器1進(jìn)水端，注入水接近標(biāo)準(zhǔn)量器1的標(biāo)稱刻度，關(guān)閉進(jìn)水，注入水使水位調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)量器1的標(biāo)稱容量，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)量器1內(nèi)水的溫度；
步驟五，打開標(biāo)準(zhǔn)量器1的的出水端，關(guān)閉第三工作管路，將標(biāo)準(zhǔn)量器1的水注入工作量器12，檔標(biāo)準(zhǔn)量器1的水位接近排空時(shí)，關(guān)閉第二工作管路的出水端，將余量水注入過度容器，然后經(jīng)第三管路和第二工作管路的出水端注入工作量器12；
步驟六，重復(fù)步驟四和步驟五；
步驟七，當(dāng)工作量器12中的水量將達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)量器1重復(fù)提供的水量后，最后一次的步驟五將過度容器2水位調(diào)整至步驟二中同樣的刻度處；待液位平穩(wěn)后讀取工作量器12液位讀數(shù)，并測(cè)量工作量器12內(nèi)水溫，完成一次溯源；
步驟八、重復(fù)步驟三至七，直至達(dá)到規(guī)程所要求的6次后，完成全部溯源工作。
關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)量器第二閥門3，打開第一閥門4，開啟第一水泵5，向標(biāo)準(zhǔn)量器加滿水。關(guān)閉第一閥門4，停第一水泵5；
關(guān)閉工作量器排水閥門13，打開第二閥門3，關(guān)閉第四閥門9、第五閥門10、第六閥門11，打開第三閥門8，開啟第二水泵6，將標(biāo)準(zhǔn)量器1中的水泵入工作量器12。此過程中，由于標(biāo)準(zhǔn)量器1底部設(shè)置了放置旋渦的結(jié)構(gòu)，在水位接近底部前不會(huì)產(chǎn)生旋渦，確保了管道中不會(huì)夾雜了氣體。在標(biāo)準(zhǔn)量器1水位接近底部（至少還有100L以上水量）時(shí)停下第二水泵6，并關(guān)閉第三閥門8。打開第四閥門9讓水流入過渡容器2，開啟第三水泵7，并打開第五閥門10、第六閥門11，調(diào)整第六閥門11開度可控制水泵流量，使過渡容器2中的水不會(huì)溢出，也不會(huì)抽干。待經(jīng)過第四閥門9的管道出現(xiàn)滴流狀態(tài)后，等待2分鐘后關(guān)閉第四閥門9，調(diào)整第六閥門11開度控制過渡容器2水位至計(jì)量頸某一可觀測(cè)液位時(shí)關(guān)閉第六閥門11、第五閥門10，停下第三水泵7。這時(shí)水泵、管道中都充滿水，進(jìn)入工作量器12管道的水位停留在彎頭處。
通過其它手段把工作量器12加滿水。打開工作量器12排水閥門13將量器中的水放空，等待該工作量器固定的排空時(shí)間后關(guān)閉閥門13。
打開標(biāo)準(zhǔn)量器第一閥門4，開啟第一水泵5，向標(biāo)準(zhǔn)量器加水接近標(biāo)稱刻度。關(guān)閉第一閥門4，停第一水泵5。適當(dāng)從上開口添加或取出水，仔細(xì)調(diào)整水位至標(biāo)準(zhǔn)量器1的標(biāo)稱容量刻度處，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)量器1內(nèi)水的溫度；
打開第二閥門3，關(guān)閉第四閥門9、第五閥門10、第六閥門11，打開閥門8，開啟第二水泵6，將標(biāo)準(zhǔn)量器1中的水泵入工作量器12。在標(biāo)準(zhǔn)量器1水位接近底部時(shí)停下第二水泵6，并關(guān)閉第三閥門8。打開第四閥門9讓水流入過渡容器2，開啟第三水泵7，并打開第五閥門10、第六閥門11，調(diào)整第六閥門11開度可控制水泵流量，使過渡容器2中的水不會(huì)溢出，也不會(huì)抽干。待經(jīng)過第四閥門9的管道出現(xiàn)滴流狀態(tài)后，等待2分鐘后關(guān)閉第四閥門9，調(diào)整第六閥門11開度控制過渡容器2水位至計(jì)量頸上部時(shí)關(guān)閉第六閥門11、第五閥門10，停下第三水泵7。
重復(fù)步驟；
當(dāng)工作量器12中的水量將達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)量器1重復(fù)提供的水量后，最后一次的步驟將過渡容器2水位調(diào)整至步驟中同樣的刻度處。待液位平穩(wěn)后讀取工作量器12液位讀數(shù)，并測(cè)量工作量器12內(nèi)水溫，完成一次溯源。
重復(fù)步驟至，直至達(dá)到規(guī)程所要求的6次后，完成全部溯源工作。通過適當(dāng)計(jì)算即可得到工作量器12標(biāo)稱液位高度。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。