具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的技术方案和效果作详细描述。

一种用于叶片水流量测试设备的在线校准方法，具体包括以下步骤：

叶片水流量测试设备的工作原理如图1所示，在进行水流量测试时，首先提供给被测试零件即高压涡轮叶片满足工艺要求的压力和温度试验条件，当管路中流体稳定后，通过时间继电器、电磁阀控制试验时间，收集，并且通过流量计和数据采集系统测量固定时间内流经高涡叶片的水流量。根据高压涡轮叶片水流量测试设备的工作原理，该测试设备测得的流量试验结果与试验压力、试验温度、试验时间和收集水流量的流量计直接相关，因此在校准时采用分参数校准方式进行校准试验，并结合测量不确定度评定的综合评价方式从而实现在线校准。

步骤一：试验条件参数校准

试验条件参数包括水流量的压力和温度。

压力参数是流量试验中的关键参数，压力参数的测量流量测试设备的管路、位置和高度影响较大，在试验条件参数校准中，保证压力测量的准确性的前提是采压点位置的选择。试验压力的校准装置应能够保证压力校准装置的采压位置，与被测零件(高压涡轮叶片)的流体进口位置接近，尽量避免高度差和流道变化对测量结果产生影响。校准装置与被校准叶片水流量测试设备的连接，核心的问题是需要设计制造对流量环境影响最小的连接装置，并且保证装置的通用性。

如图2所示，所述步骤一中进行试验条件参数校准的试验条件参数校准装置包括串接在叶片水流量测试设备中的标准数字压力计2、铂电阻温度计1和调节阀3，铂电阻温度计1、标准数字压力计2和调节阀3依次串接在压力变送器之后，G1阀门、G3阀门之前的总管路中，接近叶片工装的进水口位置。如图3所示，所述标准数字压力计2通过三通与总管路连接，铂电阻温度计1同样通过三通嵌入总管路中。所述试验条件参数校准装置具备压力测量和温度测量功能，采用标准数字压力计2和铂电阻温度计1作为压力和温度的计量标准。

高压涡轮叶片水流量测试设备的试验压力由测试设备中的压力变送器测量，试验温度由温度表的温度变送器测量，经数据采集系统运算，由压力表和温度表显示。试验条件参数校准时，高压涡轮叶片水流量测试设备运转，调节试验条件参数校准装置中的调节阀3，使铂电阻温度计1、标准数字压力计2的示值满足技术要求，最后以标准数字压力计2和铂电阻温度计1作为压力和温度的计量标准，记录高压涡轮叶片水流量测试设备的压力表和温度表测量值，该测量值与标准数字压力计2和铂电阻温度计1的计量标准值之差即为校准结果示值误差。该试验条件参数校准装置对压力和温度参数进行了整体系统的校准，避免了压力变送器、温度变送器和压力表、温度表分别单独校准对高压涡轮叶片水流量测试设备产生的不利影响。

步骤二：控制系统的现场校准

叶片水流量测试设备的控制系统主要由控制单元、时间继电器和电磁阀组成，由时间继电器计时，通过控制单元控制电磁阀的开断。控制系统主要通过控制试验时间来保证测试的准确度，影响流量测试结果的因素为时间继电器和电磁阀的响应时间。时间继电器的校准采用秒表进行，电磁阀的现场校准采用示波器测试电磁阀的响应时间，将示波器输入接线端口并联接入电磁阀的控制信号输入端口，高压涡轮叶片水流量测试设备运转，同时启动时间继电器和秒表，当时间继电器达到设定值时，停止秒表，记录下秒表的时间即为时间继电器的标准时间。电磁阀动作后，示波器记录电磁阀的响应曲线，通过测量响应曲线的上升时间和下降时间得出电磁阀的开启和断开时间。

步骤三：数据采集系统校准

将多功能标准信号源和脉冲信号源与校准适配器通过电缆连接，将校准适配器与高压涡轮叶片水流量测试设备的数据采集模块通过电缆相连接，如图4所示，结合JJF1048-1995《数据采集系统校准规范》，将高压涡轮叶片水流量测试设备的压力变送器、温度变送器和流量传感器分别与数据采集系统的相应控制线路断开，然后将多功能标准信号源和脉冲信号源作为计量标准分别接入数据采集系统的相应控制线路中，调节多功能标准信号源和脉冲信号源，模拟压力变送器、温度变送器和流量传感器输入标准电信号，标准电信号通过校准适配器对压力、温度和流量信号进行切换，通过数据采集模块后分别在压力表、温度表和流量计上读取测量值，该测量值与多功能标准信号源和脉冲信号源之差即为校准结果示值误差。

步骤四：流量参数校准

根据高压涡轮叶片水流量测试设备的特点，在流量参数校准时采用质量流量计4作为计量标准流量计，质量流量计4串接在步骤一中试验条件参数校准装置之后，G1阀门、G3阀门之前的总管路中，接近叶片工装的进水口位置，即依次串接试验条件参数校准装置和质量流量计4。质量流量计4应保证其量程范围内0.1级的准确度等级，其对介质、直管段和安装位置无特殊要求。使用质量流量计4作为计量标准流量计，为了保证校准过程不影响叶片水流量测试设备的工作状态。如图5所示，标准流量计与叶片水流量测试设备的连接，采用在叶片水流量测试设备与被测高压涡轮叶片的接口处设置延长管路，将质量流量计4接入延长管路中。被校准叶片水流量测试设备运行时，水流量先流经质量流量计4，再通过管路，然后流经被测高压涡轮叶片，比较叶片水流量测试设备的测量结果与质量流量计4的测量结果的差异，对高压涡轮叶片水流量测试设备的流量参数进行校准。

步骤五：测量不确定度的评定

通过以上四个步骤的分部分校准，对各个部分的校准结果进行测量不确定度评定，得到各部分的标准不确定度，并合成标准不确定度，得到发动机流量测试设备整体的扩展不确定度。