液体微小流量计量方法和标准装置的研究

摘要

最近几十年国内外许多科研人员开展了微小流量计的研究,取得了广泛的成果。但是目前国内研究的微小流量标准装置很少用于各地计量院的检定校准工作。针对这一现状,本文研制了一套柱塞式液体流量标准装置,可以检定校准流量范围在0.1mL/h-1000mL/h内的浮子流量计、科氏和热式质量流量计、输液泵检测仪。本文完成了以下工作:
　　首先从微小流量计和微小流量标准装置两方面,总结了国内外液体微小流量的研究现状,同时重点查阅了国内外活塞式流量标准装置的研究成果。归纳了微小流量的特点,分析了它与常规流量在检定校准时的区别。针对上述四种流量计,从检定过程和检定要求两方面提出了相适应的计量方法。然后对标准装置进行了总体设计,装置以柱塞作为计量基准,采用了全封闭并联四柱塞的结构。同时本文将动态检定校准方法引入到微小流量计量中。装置控制系统中的下位机以两台PLC作为核心,实现了柱塞驱动、阀门控制、信号采集等功能;上位机实现了初始化设置、检定过程全程监控等功能。
　　本文还开展了实验和不确定度的研究。通过比对实验,验证了标准装置与高精度天平的一致性较好,确认了装置在宽流量范围内仍然有较高的准确度,重复性优于0.37％。然后对装置的标准体积流量值进行了不确定度评定,扩展不确定度为0.52%(k=2)。最后利用装置对四种流量计进行了检定实验,给出了不确定度评定结果。

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表清单

1 绪论

1.1 引言

1.2 液体流量标准装置

1.3 液体微小流量计量研究现状

1.4 活塞式液体流量标准装置

1.5 论文研究内容

2 液体微小流量检定校准的方法研究

2.1 浮子流量计的检定

2.2 科氏质量流量计的检定

2.3 热式质量流量计的检定

2.4 输液泵检测仪的检定

2.5 本章小结

3 标准装置的总体设计与计算

3.1 检定对象与技术指标

3.2 总体设计方案及工作原理

3.3 检定装置的工艺设计与计算

3.4 本章小结

4 检定控制系统的设计

4.1 总体系统设计

4.2 下位机（PLC）控制系统

4.3 上位机检定系统

4.4 本章小结

5 实验研究

5.1 实验器材选型

5.2 天平比对实验研究

5.3 检定实验

5.4 本章小结

6 不确定度研究

6.1 标准装置的不确定度分析与评定

6.2 天平比对实验结果的不确定度分析与评定

6.3 检定结果的不确定度评定

6.4 本章小结

7 总结与展望

7.1 研究工作总结

7.2 论文创新点

7.3 研究展望

参考文献

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