标准金属量器液位自动调整与验证

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本文介绍了标准金属量器液位调整与验证装置(以下简称“装置”)，该装置通过真空隔膜泵和增压水泵进行机械液位自动调整，并在此基础上采用CCD相机进行液位的图像识别验证，取得了很好的效果。

一、装置结构与工作流程

1.装置结构

装置结构如图1所示，由标准金属量器、水箱、增压水泵、真空隔离泵、CCD摄像机和软件与控制系统等组成。

图1液位调整与验证装置结构图

(1)选用20L二等标准金属量器作为标准器，用于检定下一级金属量器。

(2)增压水泵可将水从水箱排至标准金属量器中，其工作时间可通过控制系统进行设定。

(3)真空隔膜泵管线的终端与标准金属量器的标准刻度线对齐，可将标准刻度线以上部分水抽回水箱，其连接管线内径为1mm，保证无反流滴水。

(4)CCD相机进行液位的识别验证，其测量范围为±mm，测量最大允许误差为±0.05mm。

(5)软件与控制系统可对以上设备进行启停控制与数据采集。

2.工作流程

工作流程如图2所示，控制系统控制增压水泵排水时，经过反复试验设定排水时间s，排水结束后水位到标准刻度线以上位置。水位稳定后开启真空隔膜泵，将标准刻度线以上部分水抽回上水箱，使标准金属量器的水位控制在标准20L刻线位置，实现了自动调整标准刻度。CCD相机对调整后的液位进行验证，判断是否达到预期效果。

图2装置工作流程图

二、装置实验结果

为验证装置实验效果，选取一台20L二等标准金属量器，上级溯源标准液位为84.60mm，按照以上流程反复进行10次实验，数据如表1所示。

表1连续实验10次数据

1.水泵排水s后，液位通过人工读取，其刻度均在标准液位刻度84.60mm以上。

2.真空隔膜泵将标准刻度线以上的水抽至水箱，反复启停(2～3)次，保证液位控制在标准刻度线。

3.液位自动调整后等待60s，开启CCD摄像机读取液位刻度，得到的液位刻度与84.60mm相差不超过±0.4mm，达到预期效果，从而验证液位自动调整准确无误。

三、结束语

本装置在标准金属量器液位机械自动调整的基础上，采用CCD相机进行液位图像识别验证，实验数据达到预期效果。该方法既提高了液位读取的效率，又保证了测量准确度，可为接下来研制标准金属量器全自动检定装置提供有力的技术支撑。

END

本文刊发于《中国计量》杂志年第6期

作者：江苏省苏州市计量测试院张东飞陈曹浪胡志刚邱尚毅何操

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