1 . 引言
近年来，用标准涡街流量传感器（以下简称标准传感器）研究检测气体大流量的方法在国内还是首次，初期的检测装置均为原始标准装置，建设投资昂贵技术复杂，检测效率的，通常又是计量系统、使用单位和仪器|仪表制造行业不可缺少的重大设备。
随着科学技术的发展，并由于标准传感器法流量标准装置可以节省大量投资和提高标定效率。在工业发达国家，已获得广泛的应用，如建立同等能力的流量装置， 标准传感器法比原始基准法可节省投资约60%，建设周期可缩短一半，而检测效率可提高50%~80%，在国内开展标准传感器法流量检测装置研究，建立和完 善有关的理论基础和技术实践，已成为当前技术和经济上迫切需要解决的问题。
2 用标准传感器法建立装置简介
2．1 研究装置的指标
本装置的计量方式是用标准传感器组合比较法，研究检测被检传感器的口径DN80~300mm；流量范围Qv=50~7500mm3/h；准确度±0.5%。
2．2 装置的基本结构（如图1所示）
（1）实验管路，该装置由8台口径为DN =50~150mm的标准传感器串，并联组合与被检测的大口径传感器（DN=80~300mm）比较。试验管路按对角线方向平行排列，其目的是节省原材 料，降低了造价，又恰好满足各种口径传感器前直段的要求（根据国家标准ZBN12005-1989或规程JJG643-1994）标准传感器前直管段长大 于50DN；被检测传感器前直管段长大于20DN；使阻力损失降到最小值。
（2）气源，气源是由二台9-19型高压离心风机和一台LG300×200-1型罗茨风机供给。其中二台同型号的离心机，通过控制电动阀门根据流量大小的需要，实现串联或并联运行，以满足不同流量和不同压力的要求。
（3）标准传感器：该装置选用了8台标准传感器，均为应力式涡街传感器，该仪表的优点是无可动部件具有较高的重复性，有较强的耐过载和耐冲击性。传感器 本体用不锈钢具有耐磨损和抗腐蚀性能，该传感器具有很高的稳定性。另外这类传感器的仪表系数不受或很少受被测介质物性参数的影响，所以作为标准传感器使用 时，只要与被测料件基本一致就可以了。
目前，我国的气体涡街传感器的标准度一般在0.5级~1级的水平上，从准 确度的水平上看，是无法作为0.5级标准传感器使用的，但是这类仪表的范围度很宽，一般都在10：1~15：1左右，而且重复性很好，均在0.2%以内， 甚至于更高，如采用压缩范围度在定点标定是提高准确度的有效方法。我们曾做了大量的试验研究工作，结果表明若范围度压缩到2：1或3：1以内，在定点标定 均能满足要求，因此，使用该传感器标准，建立气体流量装置是可行的。
（4）流量的分配：为覆盖所有被检测的涡街传感器，经反复进行流通能力的试验，确定了标准传感器的范围度如表1。
1 检测原理及方法
单台标准流量传感器检测被检传感器时，如图2所示为单台标准涡街流量传感器检测系统。
标准传感器S与被检测传感器t串联于同一管道中，在流动稳定的情况下，任何时刻流过两台传感器的质量流量qm都是相等的，在检测介质为空气的情况下，如空气在检测过程中分成不变，将标准传感器s与被检测传感器t的状态换算到标准气体状态（即P0、T0、V0）
PsVs/Ts=PtVt/Tt=P0V0/T0 (1)
Vt=(P0V0Tt)/(T0Pt)
体积流量qvt=qv0[(P0Tt)/(T0Pt)] (2)
qvs=qv0[(P0Ts)/(T0Ps)]
所以qvt/qvs= (PsTt)/(PtTs) (3)
又因标准传感器的仪表系数Ks
Ks=Ns/Vs=fs/qvsfs=qvs·Ks
被检测传感器的仪表常数
Kt=Nt/Vt=ft/qvt ft=qvt·Kt
所以
Kt/Ks=(ftqvs)/(fs/qvt)=(Ntqvs)/(Nsqvt)
(4)式中，qv——体积流量
f——传感器输出频率
Ns——统一技术时间间隔内标准传感器输出脉冲数
Nt——统一技术时间间隔内被检传感器输出脉冲数
将式（3）代入式（4）得
Kt/Ks=(NtPsTt)/(NsPtTs)
Kt=[(NtPsTt)/(NsPtTs)] ·Ks=kNKptKs
(5)式中，Kpt——压力温度修正系数
1 并联传感器检测系统
图3为并联传感器的检测系统，在检测介质为空气的情况下，对于可压缩流体，存在下列关系：
式中，ρt——被检测传感器前流体的密度
qvt——被检测传感的体积流量
qvsi——第i台标准传感器的体积流量
ρsi——第i台标准传感器前流体的密度
对于可压缩流体，存在如下关系
将式（9）代入式（8）式中，Ki·Ksi——分别为被检测传感器和第i台标准传感的仪表系数
KρiTi——压力温度修正系数
KNSi——同一计数时间间隔内被检测传感器和第i台标准传感器脉冲比
1 标准传感器法装置基本误差的估算及其试验结果
为了提高测量的准确度，我们采用定点使用的标准传感器仪表系数的基本误差，按照JJG643-1994《标准表法流量标准装置检定规程》的规定，对定点使用的标准表的基本误差为：
（1）单次测量极限误差：Eri=±ta(σki/Ki)·100%(11)式中，Eri——第i个检定点的档次测量极限相对误差
σki——第i个检定点仪表系数的标准偏差
Ki——第i个检定点的平均仪表系数
ta——置信度为95%时的t分布系数
标准传感器基本误差：
E=±(E2 s+E2 r)1/2 (12)式中，E——标准传感器的基本误差
Es——检测标准传感器的流量标准装置的准确度
Er——各检测点单次测量极限相对误差的最大值
（2）并联标准传感器的基本误差
式中，Ei——第一台标准传感器的基本误差
qi——第一台标准传感器的使用流量
（3）标准传感器装置的基本误差
式中，E——标准传感器的基本误差
E1——标准传感器不带配套仪表检测时引起的流量附加误差
E2 ——标准传感器和使用条件不同时引起的附加误差
（4）根据上述理论试验结果
①由并联标准涡街流量传感器检测流量计的方案是可行的，由定点检定可达到预期的目的，如流量分配试验汇总表中，各被检测传感器用标准传感器实验结果。
②用标准表
