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电磁流量计

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电磁流量计的特性、检定方法与注意事项

来源:作者:发表时间:2017-10-12 09:34:10

 【摘要】随着工业生产自动化程度愈来愈高,流量计作为是一种重要的计量器具,使用也越来越广泛:流量参数作为化工、油气生产的重要参数,为人们监督和控制生产流程、改进操作工艺提供了依据。因此做好流量计的检定工作,对保证产品质量,提高生产效率,促进技术发展都有着重要的意义。由于流量计种类繁多,检定人员须掌握常用流量计的特性,及适合的工况条件等信息,才能更精准的付流量计进行检定:本文片电磁流量计、超声波流量计的特性、优缺点及相应检定方法等方面进行分析:

 
1 电磁流量计简介 
        电磁流量计是一种高精度、高可靠和使用寿命长的流量仪表,是由传感器和转换器两部分构成,依据法拉弟电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。电磁流量计是一种被广泛应用的计量仪表。可用来测量工业导电液体或浆液。测量范围大,电磁流量变送器的口径从2.5mm到2.6m。其中大口径电磁流量计主要用在排水工程上,小口径电磁流量计主要用于医疗、科研等领域。
 
2 电磁流量计的检定方法及注意事项 
        电磁流量计在使用过程中与管道连接为一体,如果将其拆卸下来进行检定校准,势必会给企业带来诸多麻烦,影响其正常的生产工作。另外由于一些应用于给水行业中的电磁流量计口径较大,安装环境较差,这些因素导致流量计很难甚至不允许拆卸之后送到标定装置中进行复核。因此,为了结合实际工作需要,我们一般采用在线校准方法。目前,常用的对电磁流量计进行在线校准的方法是:电参数法和标准表法。
 
2.1 电参数法 
        根据管道式电磁流量计的测量原理,对影响在线工作的管道式电磁流量计的相关参数进行检定(如励磁线圈对地绝缘电阻、电极对地(接液)电阻、励磁线圈电阻和流量计电缆线电阻),测量控制相关参数在一定允许的变化范围内与出厂检定的原始数据进行比较溯源,使其保持在出厂时的标准准确度以内,以满足使用要求。电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律 
        制成的用来测量导电液体体积流量的仪表。导电性液体在垂直于磁场的测量管内流动,产生与流量成比例的感应电动势。根据法拉第电磁感应公式如式(1)所示:
        E=K×B×V×D(式1)
        式中:B为流量计励磁线圈感应磁场的强度; 
        K—仪表系数。 
        V—被测电液导体的流速; 
        D—管径;
        由式(1)可知管径D与系数K都为固定参数。感应电动势与电磁感应呈线性关系。在一定流速下,若要使感应电动E数值稳定,只要确保参数B保持在出厂校准时的允许范围内,就可证明该流量计目前所测流量的准确度仍与出厂时保持一致。那么哪行因素直接影响电磁感应强度呢?通过测量哪些因素可以确定电磁感应强度参数在允许范围内呢?
        就电磁流量计本身而言,影响电磁感性 强度的因素主要有:励磁线圈电阻(扣除温 度变化引起的差值)、励磁线圈的绝缘以及 励磁电流的幅值。 
        (1)测量励磁线圈电阻。以数字万用表为测量工具,两个表笔分别搭在励磁线圈的两个端子上,测量励磁线圈的电阻值,将测量结果与厂家提供的励磁线圈电阻值进行比对,环境温度相同时,其阻值应与出厂值相同。
        (2)测量励磁线圈对地绝缘电阻。以绝缘电阻测试仪为测量工具,将黑色的一端接地,红色端夹在励磁线圈一端,以500V档位进行测量。操作兆欧表待显示稳定后读数,要求绝缘电阻大于20 ? M 。
        (3)测量传感器电极对地(接液)电阻值。以指针式万用表为测量工具,若连接瞬间有放电现象发生,读取万用表电极两端的阻值。计算偏差率。偏差率计算公式如公式(2)所示:
偏差率计算公式
        式中:ζR一两个电极对地电阻的偏差率(%):
        R1一电极1对地电阻值(欧姆):
        R2一电极2对地电阻值(欧姆);
        20171012093509.jpg一两个电极对地电阻平均值(欧姆)。
 
        依据公式(2)算出两个电极对地电阻的偏差率。偏差率越小,电极对称性越好。一般情况下偏差率不应该超过10%,否则电极就可能被污染、覆盖或腐蚀。
        (4)测量转换器励磁电流。观察输出电流幅值与转换器原电流的值,误差不超过±0.25mA。
此外,我们需需要对转换器的工作状况进行测量,利用高精度的模拟信号器对转换器的零点、瞬时流量、零点漂移等进行检查及校正。
 
2.2 标准表法 
        采用具有确定准确度等级的标准流量计(或流量标准装置)为标准器具,串接于流量计的工作回路中,使流体在相同时间间隔内,同时连续通过标准表和被校表,比较两者的输出流量值的偏差,从而确定检定被校流量计。这种方法能确定流量计的工作性能,使检定精度大幅提高。
        我们通常采用便携式超声波流量计对其进行检定。那么如何正确的利用便携式超声波流量计进行检定呢?
        首先,要正确安装便携式超声波流量计。便携式超声波流量计的核心部件是换能器,确保换能器安装在标准管段即:上游直管段不小于15倍的管径长度,下游直管段不小于10倍管径长度。在安装条件满足检定要求后,检定人员需要根据管道材质、厚度、衬里材料等信息,计算两个换能器的安装位置并对管道外壁的污垢擦除干净,确保管道表面光滑。将换能器固定在管道上。观察超声波流量计的波形和信号,调整换能器位置,使其满足检定要求。记录被测介质同时流经电磁流量计与便携式超声波流量计的流量,取5个瞬时流量,计算出它的相对示值误差和累积流量的相对示值误差。另外需要提醒检定人员注意超声波流量计抗干扰能力差,在使用过程中要检查周围环境中是否有大型电器、高压电缆等可以产生较大电磁场的装置。确保超声波流量计远离磁场干扰。另外,不同的换能器适用的温度也是不同的。因此检测前要依据被测管线的实际情况选择适合的换能器。
完成上述检定后,检定人员要进行详细的检定记录。认真出具检定合格证书。
 
3 结束语 
        我国目前是能源消耗大国,国家大力倡导节能减排,计量工作在油田节约能源、降低成本等方面的作用日益明显。计量设备精度准确与否,直接影响节能的效果。因此,计量器具的检定尤为重要。我们作为大庆油田基层计量器具的检定人员责任重大,我会不断提升职业素养,为大庆油田的计量工作贡献自己的一点微薄的力量。