一、流量标准装置的作用
    1．量值传递概念
    量值传递即是通过对计量器具的检定或校准，将国家基准所复现的计量单位量值通过标
准逐级传递到工作用计量器具，以保证量值的准确和一致的过程。
   流量计的准确度涉及流量量值传递的知识。流量标准装置作为流量单位量值的统一与传
递的标准，确保我国各地区和各部门的流量量值统一在一个量值标准上。
    流量是不存在实物标准的导出量，它由基本量（长度、质量、时间等）在特定条件下
综合得出，量值的实物标准（称为原始标准）实际上就是一套原始流量标准装置，它是需
要在特定条件下由基本量（长度、质量、时间等）合成。在装置上把各基本量综合为导出
量，即装置的容积V或质量m作为计量的依据，结合时间t的测量，可以得到体积流量或质
量流量。然后把量值传递给一台或一组流量计，称为工作基准或传递标准，用传递标准
（量值的载体）向下一级标准（亦为流量标准装置）传递流量量值。借助于传递标准把全国
的流量量值统一（一致）起来。国际间的流量量值的统一是用国际间的装置比对来达到的。
    在各类检测参数量值传递系统中，流量的量值传递系统是较困难建立的一类，因为流量
量值有以下特点：
    (1)流量是自然界不存在实物标准的导出量，需在特定条件下由基本量（长度、质量、
时间、温度等）合成。
    (2)流量是一个动态量，它是一个只有当流体发生运动时才实际存在的物理量，因此
它不仅是基本量的静态组合，又由于其动态性质，流量量值受到许多复杂因素的影响，例如
流体内微观分子之间的相互作用，宏观的湍流、旋涡运动等，在具体的管道中还受到边界条
件（管壁）的制约。
    (3)流量量值需通过流体介质的物理变化得以反映，因此用于校验的介质最好就是使
用介质，但介质有千万种，不可能按此原则办，只好采用模拟媒介，然后通过介质换算把流
量量值传递到工作介质。
    (4)存在于不同工作状态的流体介质表现出不同的物理性质，因此流量量值在不同工
作状态时必须考虑该因素的影响。
    (5)流量量值基准与工作仪表的准确度差别不可能太大，它们的数量级差别不像基本
量或其他导出量那么大，量值传递时标准的误差一般不能忽略，校准流量计时，误差的估算
较复杂。
    (6)由基准向工作仪表传递量值时，由于参比工作条件难以维持，影响量渐趋复杂，
误差估算困难程度逐渐加大。
    (7)流量量值准确度不高，原因在于其导出量是动态的、综合的。
    2．溯源性说明
    溯源性是通过具有规定不确定度的连续的比较链，使测量结果或标准能够与规定的计量
标准（通常是与国家基准或国际基准）联系起来的特性，应注意：
    (1)此概念常用形容词“可溯源的”来表达。
    (2)这条不间断的比较链称为溯源链。
    因此，在计量检定、校准过程中，通过将高一等级的计量标准复现的基准作为实际值，
用它来检定或校准有关量的其他低等级的计量标准或计量器具或为其定值，这一过程称为量
值传递。而量值溯源是量值传递的逆过程，即被计量的量值能与国家计量基准或国际计量基
准所复现的量值联系。也就是说，用工作计量器具测量所得量值的误差或误差范围是在规定
的范围内。这是因为工作计量器具的实际值是经过高一级的计量标准检定或校准的，而高一
级计量标准的实际值又经过更高一级的计量标准的检定或校准。这样一级一级追溯上去，最
后与国家计量基准或国际计量基准所复现的量值相联系，这就是量值的传递与溯源。
    3．实现流量量值的统一和正确传递
    流量标准装置是用于复现和传递流量量值的设备，是流量量值的来源。由于流量计量的
是在流动过程中通过的流体量，而流体本身不能做成一个标准的实体来保存和传递量值，因
此流量量值只能借助于测量流量的装置。这种担任量值传递任务的装置称为流量标准装置。
因此，流量标准装置最主要的任务是作为流量量值统一与传递的标准将流量量值正确地传递
给流量计，并保证我国各地区和各部门的量值统一在一个标准上。
    4．流量仪表的性能研究
    各种流量计，从研制到投入使用，必须对其特性进行研究，对其标称的流量性能进行试
验，并给出试验结果。这些试验研究工作，都需要在流量标准装置上进行。比如，通过试验
可以确定流量计的准确度等级、流量的范围度及可承受的过载能力、仪表的可靠性与寿命、
重复性等。
    5．相关参数和流动条件研究
    影响流量计特性的因素很多，除去仪表本身的设计参数和结构外，流体的流动特性、工
作状态等都对流量计的计量性能产生影响。由于流量计的使用条件千变万化，建立完全与使
用条件相一致的流量装置是不现实的。比如，我们所建立的装置运行时的流体温度、压力、
密度、黏度等参数不可能与所有使用条件完全一致。因此，，必须选定其共性条件，建立标准装
置，再运用理论知识或经验数据对流量计标定时与使用条件差异造成的影响进行修正，并分析
这一修正对流量仪表准确度产生的影响。流量仪表的开发研究单位通过标准装置试验可以研
究仪表的动态特性，以便对仪表进行合理设计，进一步考虑仪表的适应环境条件。通过研究参
比条件和实际使用条件之间的差异对仪表准确度的影响，采用合理的介质换算和修正的方法。
  6．其他
  (1)在计量技术机构进行流量计的型式评价试验、性能试验研究工作，通过试验可
确定准确度等级、流量的范围度承受的过载能力、仪表的可靠性与寿命、重复性等计量特
性，是质量技术监督部门进行仲裁工作的手段。
    (2)制定国家（或企业）的标准和计量检定规程时，通过装置研究测试方法并进行数
据的验证。
    (3)进行国内外的比对工作，确定系统不确定度，修正量值。
    二、流量标准装置的分类
    流量标准装置有很多种分类方法：
    (1)按测量方法分，有静态法和动态法。
    静态法，就是测量在一定的时间内，将介质收集在一定的容器内，待静止后读取容积值
或质量值。
    动态法，就是在流体介质流动过程中进行定量测量的方法。
    (2)按计量器具分，有称量法、容积法和标准流量计法。
    (3)按标准装置分，有原始标准和传递标准。
    (4)按测量介质分（水、气、油或其他介质），可以将装置分为油装置、水装置和气装
置等。
    此外，还有模拟校验方法，如孔板、喷嘴的几何尺寸校验等非实流的标定方法。模拟校
验方法是在现有的理论和经验数据的基础上，直接由尺寸测量来确定流量计计量性能的校验
方法。该方法要求流量计的生产符合相关的标准。
    原始标准装置（也称原级标准），是依据流量的基本定义予以实现的装置，即以容积v
  或质量m作为计量的依据，结合时间t的测量，可以得到容积流量或质量流量。
    传递标准装置（又称次级标准）一般是使用通过原始标准流量装置进行量值传递的、
  具有良好重复性及稳定性的一台或一组的流量计作为标准器，将标准流量计与被检流量计串
  联，比较其示值以实现流量计的校验的方法。它是原始标准流量装置和现场工作流量计之间
  的中间环节，与工作流量计串联，比较其流量示值以实现流量量值的传递和量值的统一。以
  此可以避免原始标准装置的频繁使用，保证原始标准的高准确度。另一方面，在使用中，传
  递标准装置要比原始标准装置简单、方便，提高工效。
    流量标准装置分类如图5 -1所示。
    三、流量标准装置的基本原理
    流量是一个导出物理量。所谓流量，就是单位时间内流过管道或明渠横截面积的流体
  量。当用流体流过的体积与时间之比表示流量时，称为体积流量；当用流体流过的质量与时
  间之比表示流量时，称为质量流量。如果流体的流动随时间变化，被测流体的流量应使用平
  均流量表示。所谓平均流量，就是在测量时间内流量的平均值。

四、流量计量器具的量值传递
    流量计量器具量值传递系统框图见图5 -2。工作流量计应向流量标准装置溯源，传递
法流量标准装置应向原始法流量标准装置溯源，原始法流量标准装置应向基本量标准溯源。
在流量器具量值传递图上每一级计量器具都可以向上一级计量器具溯源，也可以直接向更高
级的计量器具溯源。量值溯源的基础是不确定度分析合理，一般来讲，上一级计量器具的不
确定度应小于下一级计量器具不确定度的1/2。
    国家液体流量计量基准器具是一套原始法水流量标准装置。液体流量计量标准器具是由
传递标准器、液体流量标准装置、体积管和标准表法液体流量标准装置组成的。原始法液体
流量标准装置和体积管的量值是由质量或体积、密度、时间而来，并由传递标准器通过传递
或比对的方式与国家液体流量计量基准器具相联系。标准表法液体流量标准装置的量值是由
国家液体流量计量基准器具、原始法液体流量标准装置或体积管传递而来。液体流量工作计
量器具指各种液体流量计（含速度面积法液体流量装置），其量值是由国家液体流量计量
准器具或液体流量计量标准器具传递而来。
    检定系统分三部分：计量基准、计量标准和工作计量器具。三部分的关系表示在检定系
统表框图中。为了保证量值的准确一致，各级计量器具应按照检定系统规定的技术等级进行
周期检定。
  五、流量标准装置的发展
  可以看到，流量标准装置的研究和应用是流量计量和测试技术发展的重要环节，得到了
各国普遍的重视，相继研究建立了种类繁多的流量标准装置，并在装置的技术指标、特性等
方面进行了深入的研究。国际标准化组织、国际法制计量组织等机构也相继颁布了相关的国
际标准、国际建议。主要发达国家国内、国与国之间、区域计量组织也都组织了不同范围的
流量装置比对，以研究量值统一的技术问题。
    虽然在流量标准装置的研究和建立上已有很大进展，但近年来由于天然气、液化石油气
等新能源的普遍使用，社会对大水流量计量要求的提高等对流量装置又提出了新的要求。因
此，建立正压法气体流量标准装置，建立大流量标准表法流量标准装置，提高装置准确度水
平，研究黏度、压力、温度等参数对流量计的影响等成为流量标准装置发展的方向。