T触发器的计数频率
传统脉冲流量传感器仪表系数的标定一般由体积流量标准装置、计数器和定时器完成，如图1所示。其仪表系数定义为单位体积的流体通过流量传感器时，流量传感器发出的脉冲数，单位通常为1/L(每升脉冲数)或1/m3(每立方米脉冲数)。根据文献[1 >；为保证流量计仪表系数的有效性，流量计在一次检定中输出的脉冲数相对误差的绝对值一般不应大于被测流量计重复性的1/3。由于通用计数器的计数误差为1个脉冲，计数器要在检定间隔(图1中两个控制脉冲之间的时间t)内采集足够的脉冲n，才能达到要求的检定精度。
对于一些大口径的流量传感器，仪表系数一般较小(例如200的涡轮流量计，其仪表系数仅为1.5L-1；带直径的涡街流量计仪表系数更低，只有0.2/L-1左右)。对于这样的流量计，采集足够的脉冲需要很长的时间，还需要很大的检定设备(很大的标准容器)。由于各种限制，计数脉冲总是达不到要求。双时间计数技术是目前国际上通用的脉冲内插技术，可以在较短的检定时间和较少的脉冲总数内，用较小的检定设备保证足够的技术精度。较早应用于微体积管流量标准装置。
我们研制的“脉冲流量传感器校验仪”是由传统计数器和双时间测量控制技术组成的双时间校验仪。试验表明，该校准器使用方便可靠，可缩短校准时间，用较小的标准容器校准大口径流量传感器，比常规校准方法具有更高的技术精度。
1双时间计数器的原理
脉冲插值技术是活塞标定装置提高流量计输出信号分辨率的有效途径，从而减小了标定装置的体积。通常，为了在校准流量计时获得足够的脉冲，可以采取两种方法。一是提高流量计输出信号的分辨率，以便在有限的校准时间内获得尽可能多的脉冲；二是增加校准装置的计量有效容积。一般单位体积流体通过流量计(如上面提到的涡轮流量计、涡街流量计)输出的脉冲数是有限的，不可能把校准装置的测量有效容积做得很大。脉冲插补技术很好地解决了这个问题，有几种方法可供选择，如双时间法、四时间法和锁相环法。用“小体积”(装置的有效体积)使活塞标定装置采集500个脉冲，可以达到与大体积标定装置采集10000个脉冲相同的精度。
图1仪器系数校准图
双时间方法的原理如图2a所示。在流量脉冲信号周期稳定的情况下，脉冲插值次数为
(1)
其中:n是计数器记录的流量传感器信号的脉冲数；N1是双时间法或四时间法插值的脉冲数；是从检测到开始信号到检测到停止信号的时间间隔；它是从检测到开始信号后的第一个脉冲的上升沿到检测到停止信号后的第一个脉冲的上升沿的整个脉冲周期时间间隔。
图2双时间方法
当流量标准装置的稳定性符合标准规定时，可以认为流量脉冲信号的周期是稳定的，因此由公式(1)得到的脉冲插值数应该是有效的。
除了双时间法之外，四时间法也可以用来确定脉冲插补次数。用四次法测量四次t1 ~ T4，如图2b所示，脉冲数为
N1=N+ (2)
本文以双时间法为例设计了脉冲流量传感器校验仪。
2验证仪器的硬件设计
脉冲流量传感器校准器的硬件原理框图如图3所示。
图3双时间流量校验仪硬件原理框图
该测试仪不使用微处理器，具有良好的工作可靠性。控制信号可以是窄脉冲信号，也可以是单刀双掷开关K1的电平信号。当电平信号用于控制时，开关K2可用于选择高电平控制或低电平控制。
当控制信号为脉冲信号(图3中第一个控制信号)时，开关K1选择脉冲控制，假设初态触发器TR1的Q端输出为低电平L(输出高电平H无关紧要)，高电平H反馈到D端。开关K2选择高电平控制或低电平控制。