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电磁流量计

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基于超声波标准表比对电磁流量计的校准方法研究

来源:www.88125a.com作者:发表时间:2016-10-28 10:29:29

摘 要 本文主要介绍采用超声波流量计装置比对生产现场修复电磁流量计的校准方法,目的是保证或证明电磁流量计是在受控状态下运行,对提高采用此方法校准电磁流量计的企业的校验技术水平有一定借鉴和助益作用。

        电磁流量计和超声波流量计均能测量具有一定电导率的液体或液、固两相介质的体积流量,如水、酸、碱、盐溶液泥浆、矿浆、纸浆、污水等的体积流量。广泛应用于石油,化工,水处理,钢铁等领域。
一、流量计概念
        电磁流量计是利用电磁感应原理,可用来测量导电液体体积流量。检测过程中不受被测介质的温度、压力、密度、黏度及流动状态等变化的影响,没有测量滞后现象。
        超声波流量计是以“速度差”法为原理测量圆管内流体流量的仪表,采用了数字分析和纠错技术,使仪表更适应工业现场的恶劣环境,测量准确、可靠。
二、流量计校准的主要技术术语
        1. 一次装置(传感器),用于产生与流量成比例的信号。
        2. 二次装置(转换器),将从一次装置中取出的感应电动势转换成与流量成正比的标准输出信号的电路装置。或将声波信号转换成电信号的装置。
        3. 流量计特征系数,可通过修改其数值而改变流量计计量性能的参数。
        4. 计量特性,流量计误差表示使用相对示值误差,最大允许误差:
±α%(α——流量计规定的准确度等级)。
        5. 随机文件,周期检定的流量计应有前次校准的校准证书或校
准记录。
        6. 校准测量条件
        (1)测量介质:易于超声波传播的均匀单一流体,如水、海水、污水(浊度≤10000deg、粒度≤ 1mm)。
        (2)管道材料:钢、铸铁、有机玻璃、铝、氯乙烯等已知声速的材料。
        (3)管衬材料:沙浆、橡胶、沥青或已知声速的材料。
        (4)管径:(Φ25 ~ Φ1000)mm。
        (5)流速:(0.1 ~ 12)m/s。
        7. 密封性检查
        流量计在试验安装条件下,流量计及其上、下游直管段各连接处应无渗漏。
        8. 环境条件
        环境温度:(0 ~ 45)℃、相对湿度:(15 ~ 85)%。
        9. 校准用标准器
        便携式超声波流量计,准确度等级:1.0 级及以上,探头安装方式:Z 方式或V 方式。
三、校准技术方法过程概述
        主要有在线和离线校准两种。在线校准:采用外夹式超声波流量计对电磁流量计测量的管道进行比对校验,验证电磁流量计是否偏差过大。这种方法精度偏低,只能定性的判定结果。离线检验:就是在标定装置上进行检验,一般介质为水。标定装置有容积式标准装置、称重式标准装置两大类。通过标定就可以准确地得出被测的电磁流量计精度了。这个要根据电磁流量计的原理来解释:电磁流量计是根据法拉第电感感觉定律工作的,流量大小与液体流动产生的电动势有关,而这个电动势由磁场强度、液体的流速和流通面积有关系。但是磁场强度没法测量,也不恒定,而且电磁流量计每一台结构上也不完全一致,所以只能大概计算出来一个流量系数。如果要达到更高的精度,必须进行实流标定。
        1. 校准前工作
        (1)检查流量计应有明显的流向标识,并记录流量计铭牌上注明的产品及制造厂名称、规格型号、出厂编号、最大工作压力、公称通径、流量范围、准确度等级、流量计特征系数。
        (2)流量计表体的部分的焊接应平整光洁,不得有虚焊、脱焊等现象。显示窗的数字应醒目、整齐,表示功能的文字符号和标志应完整、清晰;读数装置上的防护玻璃应有良好的透明度,没有使读数畸变等妨碍读数的缺陷。
        2. 校准项目和校准方法

校准项目一览表

        3. 相对示值误差的校准
        将标准超声波流量计安装在被测试流量计同一管道,靠近被测流量计并满足相关技术要求的位置,待流量流速相对稳定并满足瞬时流量在最大流量的(30 ~ 80)% 时,记录标准器与被测流量计的初始值,并开始计时,每隔15 分钟同时读取标准流量计与被测流量计的累计流量并记录,共读取 6 组数据。
        4. 相对示值误差计算

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        Q——被测流量计所测累计流量
        QS——标准便携式超声波流量计所测累计流量
        相对示值误差应满足下式:QQ图片20161028094232.jpg

        A——标准超声波流量计准确度等级
        B——被检流量计准确度等级
        5. 校准结果的处理及校准周期
        经校准符合要求的贴合格证,不符合要求的禁止使用,校准周期一般为24个月。

四、结束语
        国内外已相继开发专用电磁流量计测试和检验仪器等,这类专用仪器的应用场所已应用于水行业以及冶金化工等流程工业,有条件的企业应积极推广应用。其发展将是专用检验仪器和便携式PC机配合使用:在现场或校准室,专用仪器一端接电磁流量转换器另一端接PC 机,完成日常检查的测试和检验作业。