[发明专利]降低水力机械模型试验台流量计小流量校准误差的方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种降低水力机械模型试验台流量计小流量校准误差的方法。

背景技术：水力机械模型试验台主要工作参数有水头（扬程）、流量、转矩和转速等，其中流量是水力机械模型试验台最重要的试验参数，必须定期对流量测量设备——流量计——进行原位校准。水力机械模型试验台校准系统如图1所示，水力机械模型试验台流量计(4)的校准过程是：将调速电机(2)稳定在某一转速，也就是供水泵1泵出的水量稳定时，调速电机(2)拖动供水泵1将水槽(3)中的水抽入管路系统中，水流流经流量计(4)通过标准流量检测系统6后再流回水槽(3)。利用在不同流量下流量计(4)输出电信号与标准流量检测系统6所对应显示的标准流量，即可完成建立起流量计(4)输出电信号与流量对应关系的工作，也就是建立起流量计(4)输出电信号对应流经流量计(4)的水流量之间的对应关系，这就是水力机械模型试验台流量计(4)校准的目的。

通常采用分析流量计(4)的流量校准误差的方法来对于水力机械模型试验台流量计(4)的校准结果进行评价。即，将每一个流量下的流量计(4)的输出电信号和对应的标准流量检测系统(6)测量的流过流量计(4)的流量值，即流量计的校准结果，拟合出流量计(4)的输出电信号对应标准流量检测系统（6）测量的流过流量计(4)的流量值的关系曲线。按此关系曲线即可按下式计算出水力机械模型试验台流量计(4)的流量校准误差：

er=Qm-QcQm]]>

式中：

e_r：流量计(4)的流量校准误差；

Q_m：标准流量检测系统（6）测出的流量值；

Q_c：根据按最小二乘法拟合出的流量计(4)的输出电信号对应标准流量检测系统（6）测量的流过流量计(4)的流量值的关系曲线计算出的流量计的流量值。

以标准流量检测系统（6）测出的流量值Q_m为横坐标、流量计(4)的流量校准误差e_r为纵坐标绘制在图2上。对绘制在图2上的流量计(4)的流量校准误差e_r进行评价：流量计(4)的流量校准误差e_r越接近零，则表明其校准精度越高；流量校准误差e_r数值越大，则表示其校准精度越差。一旦流量校准误差e_r超出理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)所围成的范围内，则判定该校准结果无效，流量计(4)不允许在该流量下使用。

图1所示的水力机械模型试验台中的流量计(4)的校准程序为：

1.启动标准流量检测系统（6）和调速电机(2)；

2.将调速电机(2)稳定在300~1000转/分钟的供水泵1的运行范围内的某一转速下运行；

3.调速电机(2)带动供水泵1稳定运行；

4.供水泵1将水槽(3)中的水抽入管路系统中，水流流经流量计(4)通过标准流量检测系统（6）后再流回水槽(3)。如此循环往复；

5.系统稳定运行10分钟；

6.利用标准流量检测系统(6)测量此时流过流量计(4)的流量值，同时采集流量计(4)的输出电信号；

7.判断流量的校准点数是否已满足要求，若是，则转入步骤9，否则，根据需校准的流量不同，调整调速电机(2)的转速改变供水泵1向管路系统中的泵水量，即改变流过流量计(4)的水流量,重复步骤3至步骤6的操作；

8.将流量计(4)的流量校准误差e_r与理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)进行比较：如果校准误差e_r位于理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)所围成的范围内，则流量计(4)校准合格，可以使用；一旦校准误差e_r位于理论校准曲线上限(8)和理论校准曲线下限(7)所围成的范围之外，则判定该校准结果无效，流量计(4)不允许在该流量下使用；

9.关闭标准流量检测系统（6）和调速电机(2)。