具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据本发明的实施例，

请参阅图1，一种使用体积流量计现场标定质量流量的方法，包括以下步骤：

S1、组装标定设备，选择干燥、纯净、常用的高压干燥气体作为挤推气体；选择纯净、密度确定、常用的液体作为标定液；外界环境为常温常压时，两者化学特性稳定；标定液密度Ds，单位为g/ml；

其中，如图2所示，标定设备包括挤推气瓶组1、标定液储罐8、加气机构25、回收罐15和采集控制系统16，所述加气机构25的出气口通过加气管路26与所述挤推气瓶组1的内部连通；所述挤推气瓶组1的出口通过输气管路3与标定液储罐8的顶部连通，所述标定液储罐8的一侧底部连通有输液管路11，所述输液管路11的一端竖直向下设置，且输液管路11一端的下方放置有回收罐15，所述回收罐15放置在称重电子秤24的称重托盘上；

其中，所述挤推气瓶组1的顶部安装有气压传感器I2；所述输气管路3上依次安装有手动减压阀4、气压表I5、气压传感器II6和气用电磁阀7；所述标定液储罐8的顶部安装有气压传感器III9和气压表II10；所述输液管路11上依次安装有液用电磁阀12、体积流量计13和放液电磁阀14；

所述气压传感器I2、气压传感器II6、气压传感器III9、体积流量计13以及称重电子秤24的信号输出端分别通过信号电缆与所述采集控制系统16的信号输入端电性连接，所述采集控制系统16的控制输出端分别通过控制电缆与气用电磁阀7、液用电磁阀12、称重电子秤24以及放液电磁阀14的电控端电性连接；

S2、将挤推气瓶组1压力充气加压至工作压力Pw，Pw≥10MPa，使得挤推气瓶组1中作为挤推气体的高压干燥气体的工作压力为Pw，Pw≥10MPa；将标定液加入至标定液储罐8中，加注的标定液体积与标定液储罐8容积比为R，0.5≤R≤0.8；

S3、调节手动减压阀4，初步将手动减压阀4后输气管路3的挤推压力Ps调节至填充压力Pf，其中0.0 MPa≤Ps≤10.0 MPa，0.2 MPa≤Pf≤0.5 MPa；

S4、采集控制系统16打开气用电磁阀7，将标定液储罐8充气增压至填充压力Pf；打开液用电磁阀12、放液电磁阀14，对输液管路11进行填充，直至有标定液流至回收罐15；然后，关闭放液电磁阀14、液用电磁阀12和气用电磁阀7；其中，S2-S4为调试准备阶段；

S5、确定总标定点数n，n为整数；

S6、设定本次标定点次序为k，将放置有回收罐15的称重电子秤24去皮归零；k为正整数，从1开始，依次递增，且k≤n；

S7、调节手动减压阀4，将挤推气压力Ps调节至本次标定点设定压力Ps(k)，2.0MPa≤Ps(k)≤10.0MPa；

S8、在采集控制系统16中设定本次标定点采样时间T(k)和采样频率f(k)，5s≤T(k)≤30s，10Hz≤f(k)≤50Hz，T(k)和f(k)均取整数；

S9、预先打开液用电磁阀12；

S10、采集控制系统16自动打开气用电磁阀7和放液电磁阀14，开始本次标定点标定液排放和收集，同时记录本次标定点的体积流量计13的电流信号数组Ik；系统精确计时，采样时间T(k)结束，采集控制系统16自动关闭放液电磁阀14，结束本次标定点标定液的排放和收集；采集控制系统16关闭液用电磁阀12和气用电磁阀7；Ik为含f(k)·T(k)个数据的一维数组，数组各值均在[4，20]范围内，单位为mA；

S11、通过称重电子秤24进行称重，获得本次标定点标定液的重量Ms(k)；根据标定液密度Ds，计算获得本次标定点收集的标定液体积L(k)=Ms(k)/Ds；根据采集时间T(k)，计算获得本次标定点的体积流量计13的体积流量Fv(k)=L(k)/T(k)；通过电流信号数组Ik，计算获得本次标定点体积流量计13的平均电流Ia(k)=(Ik[0]+ Ik[1]+……+ Ik [f(k)·T(k)-1])/(f(k)·T(k))；Ms(k)的单位均为g，L(k)单位为ml，Fv(k)单位为ml/s，Ia(k)单位为mA；

S12、重复S6～S11，通过调节手动减压阀4，设定不同标定点次序k的挤推压力Ps(k)，获得体积流量计13的体积流量Fv(k)和平均电流Ia(k)，直至获得所有标定点的体积流量计13的体积流量和平均电流数据；

S13、利用获得的体积流量计13体积流量Fv(1)、Fv(2)、……、Fv(n)和对应平均电流Ia(1)、Ia(2)、……、Ia(n)，进行数据拟合，获得体积流量计13的体积流量/电流标定公式Fv=G(I)；Fv为体积流量计13体积流量量测值，单位为ml/s，I为体积流量计13电流量测值，单位为mA；G为标定式函数关系；

S14，根据试验平台实际使用燃烧剂的密度Df，间接获得试验平台使用体积流量计13监测燃烧剂的质量流量/电流标定公式Fm=Df·Fv=Df·G(I)，即Fm= Df·G(I)；Df单位为g/ml；Fm为试验平台燃烧剂质量流量量测值，单位为g/s；I为试验平台体积流量计13电流量测值，单位为mA；

S15、将质量流量/电流的标定公式Fm= Df·G(I)嵌入到试验平台测控系统中，用于实时监控平台试验过程中的燃烧剂质量流量。

具体在实施时，所述气压传感器I2的信号输出端通过信号电缆I17与采集控制系统16连接，所述气压传感器II6的信号输出端通过信号电缆II18与采集控制系统16连接，所述气用电磁阀7的电控端通过控制电缆I19与采集控制系统16连接，所述气压传感器III9的信号输出端通过信号电缆III20与采集控制系统16连接，所述液用电磁阀12的电控端通过控制电缆II21与采集控制系统16连接，所述体积流量计13的信号输出端通过信号电缆IV22与采集控制系统16连接，所述放液电磁阀14的电控端通过控制电缆III23与采集控制系统16连接，所述采集控制系统16包括PLC控制器。

以上，在实施时，其中所述加气机构25为制氮加压装置，可确保挤推气瓶组1内的压力维持在10.0Mpa-10.5Mpa之间。

本实施例应用在某高温高压气体发生器试验平台中，该试验平台实际使用的燃烧剂为工业酒精，基于体积流量计现场标定装置，其详细的流程如下：

S1、选择高压干燥氮气（N₂）作为挤推气体，选择蒸馏水（H₂O）液体作为标定液，外界环境为常温常压时，两者化学特性稳定；蒸馏水密度为1g/ml；

S2、将挤推气瓶组1工作压力Pw加压至10.5MPa；将蒸馏水（H₂O）加入至标定液储罐8中，标定液储罐8容积为200000ml，加注的蒸馏水体积与标定液储罐8容积比R为0.7，即加注的蒸馏水为140000ml；

S3、人工调节手动减压阀4，初步将将挤推压力Ps（即手动减压阀4后压力）调节至填充压力Pf=0.3MPa；

S4、采集控制系统16打开气用电磁阀7，将标定液储罐8充气增压填充压力0.3MPa；打开液用电磁阀12、放液电磁阀14，对输液管路11进行填充，直至有蒸馏水（H₂O）流至回收罐15；然后，关闭放液电磁阀14、液用电磁阀12和气用电磁阀7；步骤S4操作时中，通过对输液管路11进行填充，确保首个标定点收集的标定液剔除了输液管路11部分的误差；而实操中，还可以舍弃第一个标定点的数据；

S5、确定总标定点数为6；

S6、设定本次标定点次序为1，将放置有回收罐15的称重电子秤24去皮归零；

S7、调节手动减压阀4，将挤推气压力Ps调节至本次标定点设定压力Ps(1)，Ps(1)=2.5MPa；

S8、在采集控制系统16中设定本次标定点采样时间T(1)和采样频率f(1)，T(1)=10s， f(1) =20Hz；

S9、预先打开液用电磁阀12；

S10、标定开始，采集控制系统16自动打开气用电磁阀7和放液电磁阀14，开始本次标定点蒸馏水（H₂O）排放和收集，同时记录本次标定点的体积流量计13的电流信号数组I1；系统精确计时，采样时间T(1)结束，采集控制系统16自动关闭放液电磁阀14，结束本次标定点蒸馏水（H₂O）排放和收集；采集控制系统16关闭液用电磁阀12和气用电磁阀7；I1为含f(1)·T(1)=20·10=200个数据的一维数组，数组各值均在[4，20]范围内，单位为mA；

S11、通过称重电子秤24进行称重，获得本次标定点收集的蒸馏水（H₂O）重量Ms(1)=10644g；根据蒸馏水（H₂O）密度1g/ml，计算获得本次标定点收集的蒸馏水（H₂O）体积L(1)=10644/1=10644ml；根据采集时间10s，计算获得本次标定点体积流量计13的体积流量Fv(1)= 10644/10=1064.4ml/s；通过电流信号数组I1，计算获得本次标定点体积流量计13的平均电流Ia(1)=8.060mA；

S12、重复S6～S11，通过调节手动减压阀4，设定标定点次序k依次为2、3、4、5、6时的挤推压力Ps(k)，分别为Ps(2)=3.5MPa、Ps(3)=4.5MPa、Ps(4)=5.5MPa、Ps(6)=6.5MPa、Ps(6)=7.5MPa；不同挤推压力工况下，流量计对应的体积流量分别为Fv(2)=1495.7ml/s、Fv(3)=1923ml/s、Fv(4)=2350.3 ml/s、Fv(5)=2777.7 ml/s、Fv(6)=3205 ml/s，体积流量计13对应的平均电流分别为Ia(2)=9.684mA、Ia(3)= 11.308mA、Ia(4)=12.932mA、Ia(5)=14.556mA、Ia(6)= 16.181mA；

S13、利用获得的体积流量计13体积流量Fv(1)、Fv(2)、……、Fv(6)和对应平均电流Ia(1)、Ia(2)、……、Ia(6)，进行数据拟合，最终获得流量计的体积流量/电流标定公式Fv=263.15·I-1052.5；式中：Fv为体积流量计13体积流量量测值，单位为ml/s；I为体积流量计13电流量测值，单位为mA；

S14、根据试验平台实际使用燃烧剂工业酒精的密度Df（0.8g/ml），获得试验平台使用体积流量计13监测酒精的质量流量/电流标定公式Fm=Df·Fv=0.8·(263.15·I-1052.5)，即Fm= 210.5·I-842；Fm为试验平台酒精的质量流量量测值，单位为g/s；I为试验平台体积流量计13电流量测值，单位为mA；

S15、将质量流量/电流的标定公式Fm= 210.5·I-842嵌入到试验平台测控系统中，用于实时监控试验过程中酒精的质量流量。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，

本发明提供的一种使用体积流量计现场标定质量流量的方法，在已构建的一种体积流量计现场标定装置上，实现了使用体积流量计对某高温高压气体发生器试验平台燃烧剂质量流量的现场标定，满足了平台试验过程中，实时监测燃烧剂的质量流量的需求；选择干燥、纯净、常用的高压干燥气体作为挤推气体，选择纯净、密度确定、常用的液体作为标定液，常温常压下，两者化学特性稳定，确保了标定过程、结果可行可信；通过严格时间控制、质量体积换算、信号平均处理，获得准确的流量计体积流量和电流；通过人工调节，实现宽范围的挤推气压力设定，进而获得流量计一系列体积流量和对应电流值，进而拟合获得流量计的体积流量/电流标定公式；通过体积流量、燃烧剂密度计算，获得试验平台使用体积流量计监测燃烧剂的质量流量/电流标定公式，供平台测控系统使用，进而保证平台试验安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。