装置以 LabVIEW 图形化编程环境为开发平台，采用标准表法开展气体流量计的检定与校准工作，依托 LabVIEW 的模块化、可视化及数据交互能力，搭建具备自动化数据采集、设备控制、数据处理分析、结果输出存储功能的气体流量标准装置应用系统，解决传统计量装置操作繁琐、精度把控难度大、数据处理效率低的问题，实现气体流量计量全流程自动化操作，装置检测流量范围覆盖 1~650m³/h，可完成 1.0 级及以下气体流量计的检定与校准工作。

硬件系统配置

硬件是装置稳定运行的基础，与 LabVIEW 软件形成高效联动配合，各部件选型围绕计量精度、运行稳定性及软件适配性开展，核心配置如下：

1. 标准流量计：选用 4 台 0.5 级 DN80 腰轮流量计并联作为标准表，LabVIEW 可根据被检表流量参数选择单台或多台标准表投入工作，既拓宽流量测量范围，也可通过多表数据互验提升检测结果可靠性，软件同时设置硬件保护逻辑，避免设备因误操作造成损坏。

2. 传感检测部件：温度检测采用 A 级 PT100 铂电阻及配套变送器，采集标准表、被检表入口及环境温度，LabVIEW 可读取变送器修正值并完成温度偏差自动修正，使测量误差＜0.05℃；压力检测选用 0.075% 准确度差压变送器，软件对采集的压力数据进行实时滤波处理，消除湍流引发的测量误差。

3. 动力与控制部件：配备 ELEKTROR HRD2TFU-95 风机，满压工况下流量可达 750m³/h，满足装置最大流量使用需求；选用带 MODBUS 数字通讯功能的变频器，LabVIEW 通过 RS-485 总线发送数字调速指令，实现风机精准调速，有效控制流量点漂移问题。

4. 通讯与传输部件：通过串口服务器搭建硬件与软件的通讯桥梁，电脑端经 RJ45 接口以 TCP/IP 协议完成通讯，设备端以 RS-485 接口通过 MODBUS 协议实现数据交互，LabVIEW 调用 TCP 通讯组件完成数据双向传输，保障通讯的实时性与稳定性。

5. 管路系统：流量计分管段壁厚≥5mm、汇管壁厚≥8mm，消除管壁与气体之间的共振效应，避免对温度、压力数据采集造成干扰，为 LabVIEW 采集精准原始数据提供硬件支撑。

LabVIEW 开发内容

LabVIEW 作为装置的软件运行核心，充分发挥其图形化编程、模块化函数库、多设备通讯适配及数据处理的能力优势，完成系统全功能开发，开发内容贴合工业计量实际工作需求，注重实用性与操作智能化。

软件架构设计

LabVIEW 采用分页面功能架构，搭建数据参数管理与数据采集调控两大核心页面，各页面功能按模块化设计，按需组合控件与函数，程序框图逻辑清晰，便于工程师进行调试、维护与功能拓展。数据参数管理页面实现设备参数设置、检测数据查询删除、报表生成等操作；数据采集调控页面完成现场数据采集、设备远程调控、实时数据计算与存储，两大页面联动实现计量工作全流程覆盖。

数据采集实现

LabVIEW 调用专用数据采集组件，实现温度、压力、标准表与被检表脉冲信号的多通道同步采集，针对脉冲信号采用高频采集模式，结合 PLC 硬件计数功能，通过被检表起始脉冲触发 LabVIEW 同步归零指令，解决脉冲不同步带来的计量误差，提升装置整体检测精度。采集到的原始数据经 LabVIEW 解码处理后，实时传输至软件界面显示并暂存，为后续数据计算提供精准基础。

设备控制实现

LabVIEW 依托丰富的控制函数与通讯协议适配能力，实现对装置各设备的智能化控制，核心控制功能包括：

1. 风机调速：调用数值滑动杆控件搭建可视化调速界面，工程师通过鼠标拖拽即可发送调速指令，指令经 LabVIEW 封装为 MODBUS 协议后，通过 RS-485 总线传送至变频器，数字指令控制相较模拟控制，调速精度更高、响应速度更快。

2. 标准表管控：LabVIEW 内置设备状态检测逻辑，实时识别风机、标准表的运行状态，若设备处于运动状态，软件将锁定标准表阀门控制按钮，禁止关闭阀门的操作，从软件层面实现设备安全保护，避免标准表因高速转动时突然关阀出现损坏。

3. 多设备联动：通过 LabVIEW 实现传感检测、动力控制、通讯传输等设备的联动协调，根据检测流程自动完成数据采集、设备调速、参数调整等操作，无需人工干预，实现计量过程自动化。

数据处理运算

LabVIEW 搭载功能完善的数学运算函数库，可满足气体流量计量中复杂公式的分步计算需求，工程师通过拖拽数学运算控件、搭建运算框图，即可完成流量、示值误差、测量不确定度等关键参数的计算，程序框图简洁易读，便于后续修改与优化。计算过程中，LabVIEW 对数据进行实时校验，剔除异常值，保障计算结果的准确性，同时将计算结果实时反馈至软件界面，实现数据可视化呈现。

数据存储与报表

1. 数据存储：LabVIEW 结合 Microsoft ADO 技术与 UDL 通用数据连接方式，对接 Access 数据库，通过标准 SQL 语言实现检测数据的检索、修改、新增与存储，数据库连接通用性强、可移植性好，工程师可通过 LabVIEW 直接完成数据批量管理，无需额外操作数据库软件。

2. 报表生成：LabVIEW 调用报表生成工具包，通过 ActiveX 技术与 Microsoft Excel 深度集成，可根据计量工作标准要求快速生成检测报表，报表自动填充检测数据、计算结果、设备参数等信息，以 Excel 格式存储于指定路径，支持随时查阅、打印与导出，工程师也可通过修改 Excel 模板灵活调整报表格式，适配不同计量工作需求。

装置验证与性能

装置依据 JJF 1033-2016《计量标准考核规范》传递比较法完成验证，以文丘里音速喷嘴气体流量标准装置为参考，选取罗茨、涡轮等不同类型被检表，在 1.0、32.0、40.0、650.0m³/h 四个典型流量点开展检定测试。

LabVIEW 自动完成全流程数据采集、计算与结果比对，将本装置检定结果与参考装置结果进行差值计算，验证结果是否满足 | y_lab - y_ref| ≤ √(U_lab²+U_ref²) 的要求。测试结果显示，四个流量点的差值均小于临界值，全部满足验证要求，装置计量性能符合规范标准。

实际应用中，搭载 LabVIEW 的装置实现计量工作自动化，大幅减少人工操作环节，检测效率提升 60% 以上，同时依托软件的精准控制与数据处理能力，装置测量不确定度控制在合理范围，检定结果的重复性与准确性得到显著提升。