换向器是主要由喷嘴、驱动器、分流器及同步触发组件组成的机械电子系统。其本质是利用分流器的结构改变液体的流动方向并发出同步触发信号，使水流在旁通管路与称重管路内实现切换，并实现待测流量计的计时同步。图1(a)、图1(b)分别为换向器基本组成及运行原理示意图[10]。换向器的运行过程为：水由待检表经过上游管路及过渡段到达换向器喷嘴，形成射流，通过分流器的分流选择进入旁通管路或称重管路。

图2展示的是换向的理想过程时间t、量Q的对应关系曲线

图2两图描述了换向换入过程中，水由旁通管路换入称重管路的时间流量关系图，曲线描述了进入称重器内的流量与时间的关系，曲线与坐标所围阴影面积表示进入称重器内的累积质量/体积。图(2)b是图2(a)为便于理解计时关系的简化版，t1和t2分别为换入换出时间，tR1和tR2分别是启动和停止计时同步触发位置时间点，阴影面积A1为实际进入标准器的液体累积流量，阴影面积A2为计时器计时期间理论液体累积流量。在理想的换向过程中，应得到A1=A2，但现实换向过程中流量曲线以及信号触发位置都会受到很多因素影响，导致在测量开始和结束的换向过程中所引起的这两个累积流量的不相等,并由此引起不确定度。

由于换向过程中存在换向速度随流量变化、水利中心与同步触发点不一致等问题、喷嘴出口流畅不稳定、不均匀等问题，实际的换向过程中的时间-流量对应关系如图3所示。在流量标准装置实际的标定中，tR1和tR2时刻通常利用人为判断与手动微调结合的方式获得。在固定的流量点下对图3的tR1和tR2进行调整使其更加接近图2中的tR1和tR2，更加接近近似的换向过程。本文研究的是利用伺服电机的精确可控性使得tR1和tR2的判断接近理想过程。