钟罩的标准体积是通过测量钟罩的位移得到的，钟罩位移的自动测量是该检测仪（钟罩装置）的重要部分。光栅尺是高精度的位移测量元件，在精密仪器、高精度精密加工等领域得到了广泛的应用，将光栅尺用于检测仪，作为钟罩量筒的位移传感元件，能精确对应钟罩的体积量。检测仪的原理是当钟罩下降时，钟罩内气体通过连接管路流经被检流量计，在钟罩下降同时通过光栅尺将钟罩下降的高度转变为脉冲信号，经硬件接口电路调理后传送给计算机，计算机经过补偿修正等运算处理，将其转换成气体标准体积或者体积流量。另外，标定后的检测仪设有挡板和光电传感器，钟罩两挡板之间的容积是固定的，挡板先后通过光电传感器所经历的时间可测得，也可得到排出气体的标准体积或体积流量。将所测值与被检流量计指示的体积或流量的比较，就可得到被检流量计的基本误差。
流量计算公式
在测量时间t内钟罩排出的气体体积为VS，则经过被校流量计的体积流量
式（1）中，PS、TS 、 ZS分别为钟罩内的绝对压力（Pa）、热力学温度（K）和气体压缩系数； Pm、Tm、 Zm分别为流量计前的绝对压力（Pa）、热力学温度（K）和气体压缩系数； Vs为钟罩排出的在PS、 TS 状态下的气体容积（m3）； Vm为钟罩排出的在Pm、 Tm状态下的气体容积（m3）； t为测量时间（s）。
将 （qv）s与被校流量计的显示值（qv）m比较，可计算出被校流量计示值相对误差为：
对于速度式流量计，是通过钟罩装置排出的标准体积及被校流量计输出的脉冲数来标定流量计的仪表系数。
气体流量计检测仪基本结构
气体流量计检测仪以C8051F350单片机为核心，监控所有被测量，其基本结构如图1所示。
图1 气体流量计检测仪结构图
为了保证钟罩内的气温和液槽内的液体温度之差符合规定要求，应严格控制检测仪的温度，故设置了五个采温点，另增加温度湿度传感器，监视现场检定环境。检测仪监测的所有信号如下：①钟罩，五路温度包括罩顶温度、罩内上、中、下温度、液温；②被检流量计，流量计检定前温度、压力、差压、模拟流量计信号；③环境，室温、湿度；④脉冲信号，钟罩光栅尺、挡板、限位、脉冲式流量计信号。
气体流量计检测仪硬件设计