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电磁流量计

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矿用防爆电磁流量计检定方法研究

来源:www.88125a.com作者:发表时间:2016-10-19 10:28:51

摘要:矿用防爆电磁流量计的检定方法对流量计的整体性能有着重要的影响,通过对矿用防爆电磁流量计检定原理进行分析,介绍了分段计算法和微调零点法两种提高精度的检定方法。

一、矿用防爆电磁流量计概述
        矿用防爆电磁流量计具备无压力损失,无阻塞,节能效果明显,准确度高,承压能力强等优点,以淮安大爆奖娱乐城有限公司生产的SCLDE30型矿用隔爆兼本安型流量计为例,测量精度达到±0.5%,测量压力最高可达到10MPa( 高压可定制),基本满足煤矿复杂情况。所以矿用防爆电磁流量计广泛应用于煤矿给排水系统,对煤矿水文监测和安全生产起着至关重要的作用。
二、检定原理
        管径一定时,则截面积固定,流速就与流量(单位时间的体积)成正比关系。
        当有流体通过流量计时,流量计测得感应电动势,通过对测得信号的放大、采集处理,得到一个与流速成正比的电压值,经过模拟—数字量转换,把电压值转换成计数值,所以计数值就是瞬时数据的反应[1]。
        实践中我们发现,由于励磁线圈等硬件的偏差,当被测介质相对静止时,流量计所测得的瞬时数据(计数值)并不是为绝对的“0”,会有一个稍微的偏移,通常把此时的计数值称为零点值。
        式(1)Q 与标准流量QS 与系数K 值关系:Q=C-ZN*k
        式中:
        Q——测得流量;C——流量计实测计数值;Z——流量计所设置零点值;N——流量计换算的常数;K——流量计的系数;

三、提高精度的方法
        3.1 分段计算法。由于矿用防爆型电磁流量计的测量范围非常广泛。例如常用型一般测量范围0.3m/s 到10m/s。为了满足每个点的测量精度,可以引入一个分段系数,采用分段计算的运算方式。
        式(2)分段计量系数与流量关系:Qf=Q*kf
        kf—— 分段计量系数;Qf——分段计量后显示的流量值;
        计量过程中,把整个流量范围给分解成若干个分段的范围,每个分段范围内都有一个对应的分段计量系数kf,以此来保证每个范围的精度。
        当流量计经过式(3)计算出流量Q,对Q 的值进行分析,根据已分的分段范围进行比对后对号入座,例如14.13m3/h 到28.26m3/h 为一个分段范围,此范围的分段系数kfn=1.012,有一个瞬时流量计测得的流量为 Q =10.00m3/h,此流量在上述分段范围内,则最后的显示流量为Qf= Q*kfn=10.12m3/h。由此可知,在检定过程中,可以校准设定每个范围的分段计量系数,从而保证了更加准确的计量。

3.2 微调零点法。
        流量计检定时,静态零点值只是在开始时校正后设定,在后来的检定过程中,默认零点值就是标准值,但实际上,每次设置的零点的偏移量会有稍微的变化。所以在先确定零点的检定方法中,会存在设置的零点值与实际零点值有偏差,有一种方法是微调零点法,微调零点是通过计算和微调让设置的零点值更加接近于实际零点值。
        由式(1)可知,计数值一定时,对瞬时流量显示的影响因素有两个,零点值Z 和流量计系数K,不同流量点,即计数值大小不同时,两个因素的影响力是变化的。如一台流量计的零点值为50,系数为80.0%,同样的系数k 变化0.5%时,不同计数值时零点相应变化量如下,当测得计数值为6000 时,零点偏移ZP=(6000-50) *0.5%=29.75。当测得计数值为1000 时,零点偏移ZP=(1000-50)* 0.5%=4.75。由此可知,当瞬时流量Q 值很大,则C 值很大,那么Z 值与系数k 值中,对流量影响最大的因素为流量计系数k。当瞬时流量Q 值很小,则C 值很小,那么Z 值与系数k 值中,对流量影响最大的因素为流量计零点值Z,所以检定过程中微调零点值,能起到保证精度的作用。

        3.3 微调零点值的计算:Zp=C-Z*E;Zp——微调的零点值;C——流量计实测计数值;Z——流量计所设置零点值;E——检定的误差值。
        在检定过程中,如果流量值偏大的流量点检定正常,只是在流量值小的流量点有稍微偏差时,可以用微调零点法,但必须注意的是,虽然零点值对大流量点的影响力小,但也不可忽略,所以在微调零点值时,要充分的考虑到所调节的零点对其他流量点的影响,一般情况,所调节零点值不能超过所测流量点计数值的1%,如果有再大的偏移,则要重新检定,来确保流量计的准确度。

四、结束语
        矿用隔爆电磁流量计的检定,可以把多种方法混合运用,有针对性地对影响精度的主要因素进行修正,从而来保证每个点的精确计量,有助于提高流量计的整体性能和检定过程的工作效率。