模擬法（fǎ）液位計檢定裝置該項目采用了多項自主研發的（de）關鍵技術，可以全自動進行液位（wèi）計正（zhèng）反行程的檢定，並且采集數據，利用（yòng）磁柵尺和帶動浮子水平移動（dòng）的導軌夾具係統並配合自動檢定係統軟件（jiàn）等技術手（shǒu）段，精度（dù）可達±0.05mm，滿足浮子液位計檢定中的各項要求。

液位測量係統結構如圖（tú） 1 所示。本裝置的液位數據采集部分由（yóu）精密磁柵尺、PRC 控製（zhì）係統及觸摸屏計算機組（zǔ）成，運動控製部分由平台驅動係統、升降杆控製係統、限位開關等組成，其模塊圖如圖 2 所示。

1. 數學模型

液位測量值 L 為 L=L1cosa+L2+Lt

式中：L1液位數據采集部分的測量（liàng）數據；L2模擬（nǐ）測量時（shí）液位計導杆由於重力產生的撓度帶來的影響（xiǎng）；Lt溫度帶來（lái）的影響；磁柵尺相對水平線的傾斜角。

2. 工作原理（lǐ）

測量係統應（yīng）用了（le）水（shuǐ）平軌道帶動（dòng）浮子模擬液位（wèi）升降（jiàng），並配合磁（cí）柵尺***定位。通過（guò）觸控屏設置好檢測距離、各個點位，PRC 控製電機帶動滑塊在軌道上運行設定好的各段距離，在每個點（diǎn）位停留一段時間（時間（jiān）可設定），客戶觀察數值。由於測量距離（lí）太長，為了減少重力產生（shēng）的（de）撓度影響，被檢品下（xià）方分段設置支撐機構，運行中 PRC 自動運算，控製支撐機（jī）構（gòu）規避（bì）滑塊運行（háng）。係統還包括被檢（jiǎn）液位計的（4~20）mA 輸出電流測量模塊，並配有限位開關，保證浮子夾具水平位移時安全可靠。

二、裝置（zhì）技術特點

1. 標準器準確度指標極高

係統配有高準確度電流表，準確度為 0.05 級，用（4~20）mA 的電流數值去界定被檢液位計是否符合準確度（dù）等級要求。通過準（zhǔn）確（què）度（dù）為 0.005mm 的磁柵尺配合，顯示器可實（shí）現位移（yí）數值的實時顯示。在檢測準確度為 0.1 級的浮子液位（wèi）計時，滿足（zú）檢（jiǎn）定規程（chéng）中標準（zhǔn）器擴展不確定度不超（chāo）過被檢（jiǎn）液位計 1/4的要求。

2. 量程寬，占地麵積小

檢定裝置所配備的水平導軌與電機驅動係統模擬液位（wèi）檢定，檢定範圍可達到 3m。上位機（jī）的自動測（cè）試係統操作界麵如圖 3 所示，該係統可把液（yè）位計（jì）全量程分為 1 到 10 個測量點。在檢測時，可自由選擇手動模式或自動模式，大約（yuē） 10 分（fèn）鍾（zhōng）即可（kě）完（wán）成一台液位計的示值檢定。並且，該係統采用臥式模擬檢定方案，不受（shòu）實驗室（shì）層高影響，隻需大約 10 平方米的（de）房間即可進行檢定工作。

3. 測量種類齊全，操作簡（jiǎn）單

該係統設計時經過充分的市場調研，能開展（zhǎn）浮子液位計、磁致伸縮液位（wèi）計、壓力式液（yè）位計（jì）和液位開關等十幾種液（yè）位計的檢定工作。

三、檢定方（fāng）法

檢定時，將浮子液位計臥式安放在檢定台的支架上，安裝時檢查磁性浮球和浮球導杆（gǎn）的外觀（guān），不應有彎曲、碰傷等缺陷，磁（cí）性浮球能在導杆上自（zì）由無阻礙地滑動。將二線製纜線與裝置上位機相連，調整浮球至導杆的零位，進行零位（wèi）誤（wù）差的讀取。然後將浮（fú）球與浮球夾具連接（jiē），並在上位（wèi）機輸入滿量程，進行自動檢定。檢定裝置會把（bǎ）被檢液位計分為滿量程的（de）（0，1/4，1/2，3/4，1）進行檢定，在每個檢定點電機係統會停留 1 分鍾，方便（biàn）檢定員對（duì）電流表讀數。標準電流值為（4，8 , 12 , 16，20）mA。

在上行程測量完後（hòu），係統會自動（dòng）返程進行下行程的檢定，從而完成液（yè）位計的示值誤差檢定；並且在浮球與浮球夾具水平移動時，升降杆控製（zhì）係統可以自動進（jìn）行（háng）升降，減小（xiǎo）導杆受重力產生的撓度影響。在檢定液位（wèi）開關（guān）時，係統可以在（zài）上下行程中自動讀取開關動作（zuò）時產生的（de）相應信號。

四、檢定能力驗證

驗證方法依據 JJF1033-2016《計量標準考核規範》采用傳遞比較法。選擇的被（bèi）測對象為浮子（zǐ）液位（wèi）計（jì），測量輸出值（zhí）的zui大示值誤差為 y=0.01mA，擴展（zhǎn）不確定度為 U=0.028%（k=2）。 然 後， 用（yòng）精密（mì）數字壓力計並搭配（pèi）水箱進（jìn）行檢測，測量輸出值的zui大允許誤差為 y0=0.008mA，擴展不確定度為U0=0.015%（k=2），該裝置結構合理、測量準確、方便快捷，使用效果良好（hǎo）。