對靜態質量法水流量標準裝置提出電子秤并聯使用的設想，通過理論分析和實驗驗證，兩臺電子秤并聯 使用時換向器的不確定度介于兩個換向器單獨使用的不確定度之間；兩臺電子秤并聯使用和一臺電子秤單獨使 用對同一流量計同一流量點的儀表系數進行測量，偏差小于相應準確度等級的重復性。理論分析和實驗結果表 明，靜態質量法水流量標準裝置的電子秤并聯使用可以增加裝置的檢定流量，且不改變裝置的不確定度。

電子秤和換向器是靜態質量法水流量標準裝 置的重要組成部分。電子秤是工作標準，根據在 實測時間間隔內稱重容器收集到的通過換向器進 入其中的水在靜止狀態下的質量，從而計算出流 量。換向器用來引導水流流向稱重容器或者流向 旁路而不改變回路中的流量。靜態質量法水流量 標準裝置一般有多臺電子秤，電子秤的最大秤量 決定裝置的最大檢定流量，若無法使用更大秤量 的電子秤時，可以考慮將兩臺電子秤并聯使用增 加裝置的檢定流量的可行性。

1.電子秤并聯使用方式

圖1是兩臺電子秤并聯使用示意圖，即流過 被檢流量計后的水，分成兩路分別進入兩臺電子 秤上的稱重容器，將被檢流量計的輸出與兩個稱 重容器在測量時間內收集到的水在靜止狀態下的 質量之和或按密度計算出的體積之和相比較，從 而確定被檢流量計的計量性能。兩臺電子秤并聯微流量計圖1兩臺電子秤并聯使用示意圖

使用的關鍵是兩個換向器同時動作的不確定度能 否滿足整套裝置不確定度的要求。

2.換向器工作原理

圖2是換向器工作過程示意圖。首先，流過 被檢流量計的水流經換向器的導流器后進入旁路, 如圖2 (a)位置，待所需流量穩定后，操作換向 器，噴嘴開始逆時針轉動，經過圖2 (b)、(c)、 (d)各位置后，在圖2 (e)位置時停止轉動，換 向器將水流引入稱重容器。達到預定的水量或時 間或脈沖數后，再次操作換向器，噴嘴從圖2 (e) 位置開始順時針轉動，經過圖2 (d)、(c)、(b) 各位置后，在圖2 (a)位置時停止轉動，換向器 將水流引回旁路，完成一次檢定。

3.換向器的換向時間和不確定度來源

理想換向過程為噴嘴的幾何中心與導流器的 幾何中心共線，即噴嘴轉動到圖2 (c)位置時啟 動和停止計時/計數。圖3是理想換向過程稱重容 器的流量一時間曲線圖。

噴嘴從圖2 (a)位置轉動到圖2 (b)位置和 從圖2 (d)位置轉動到圖2 (e)位置的過程中， 水流仍然在原通道中流動，為換向器的無效行程， 反之亦然。噴嘴只有從圖2 (b)位置轉動到圖 2 (d)位置和從圖2 (d)位置轉回到圖2 (b)位 置時才能改變水流方向，為換向器的有效行程。 噴嘴從圖2 (b)位置轉動到圖2 (d)位置（對應圖3理想換向過程稱重容器的 流量一時間曲線圖

圖3中4^B)所需的時間為換向器的換入時間 t入,噴嘴從圖2 (d)位置轉動到圖2 (b)位置 (對應圖3中所需的時間為換向器的換出 時間化。

理想換向過程測量時間內稱重容器收集到的 水的質量m秤為圖3中梯形ABCD的面積，即 m秤=S梯形ABCD，因為在圖2 ( c)位置時啟動（圖3 中E點）和停止（圖3中F點）計時/計數，而 EF和分別是梯形ABCD的中位線和高，即

S梯形=qm ^ t，所以 m^ = qm ^ t。

測量時間內流進稱重容器內的水的理論值m理為圖3中矩形4B1C1D1的面積，即m理=S^A1B1C1D1，而?A1B1C1D1 = qm ?t，由此可見'理想 換向過程測量時間內稱重容器收集到的水的質量

m秤一m理。

換向器實際工作時，并不是在圖2 (c)位置 時開始和停止計時/計數。噴嘴由圖2 (a)向圖 2 (e)轉動時，在圖2 (b)位置時開始計時/計 數；噴嘴由圖2 (e)向圖2 (a)轉動時，在圖2 (d)位置時停止計時/計數。實際換向過程稱重容

圖4實際換向過程稱重容器的流量一時間曲線圖

實際換向過程測量時間內稱重容器收集到的 水的質量為：

此即JJG164一2000《液體流量標準裝置》中換向 器的B類不確定度評定。

GB/T 17613. 1 一1998《用稱重法測量封閉管 道中的液體流量裝置的檢驗程序第1部分：靜 態稱重系統》中規定：把換向器從圖2 (a)位置 轉到圖2 (e)位置的時間作為換向器的換入時間 t入（對應圖5中EW,換向器從圖2 (e)位置 轉到圖2 (a)位置的時作為換向器的換出時間

兩臺電子秤并聯使用時，設進入兩臺電子秤 的流量分別為h和qm，兩個換向器在相應流量下 的換向時間分別為t入1、t出1、t入2、t出2 ,兩個換向 器同時工作的換入時間為t入，換出時間為兩 個換向器同時動作過程稱重容器的流量一時間曲 線如圖6所示。

4試驗數據

試驗設備：某靜態質量法水流量標準裝置， 電子秤1的最大稱量=6 000 kg,檢定分度值為 1 kg,對應換向器1；電子秤2的最大稱量= 1 500 kg,檢定分度值為100 g,對應換向器2；

4.1換向器的不確定度

依據JJG 164—2000《液體流量標準裝置》中 的流量計檢定法對換向器進行檢定，流量計為裝 置上的標準表（DN150電磁流量計），換向次數 m =10,重復次數n = 10。

時間差計算公式各變量含義如表1所示，計 算公式為: