摘要:爲了(le)加強
大口徑(jing)流量計
的校(xiào)驗,提高計量(liàng)精度,針對标(biao)準表法對大(dà)口徑電磁流(liu)量計
的實驗(yan)室與現場檢(jiǎn)定進行綜述(shù),分析各自的(de)檢定特點及(ji)選用的标準(zhun)裝置,重點對(duì)不确定度以(yǐ)及現場檢定(ding)需注意的事(shi)項進行分析(xī)。
一、引言
大口(kǒu)徑流量計的(de)校驗和定期(qi)檢定,一直困(kùn)擾着供水行(háng)業。目前,供水(shui)行業應用的(de)流量計管徑(jìng)爲300mm-1500mm,甚至口徑(jìng)更大。由.于🏒其(qi)測量的🈚直徑(jìng)和流量大,對(dui)标準流量計(ji)、水泵的功率(lǜ)以及标準容(rong)♌器都有更高(gāo)的要求。随着(zhe)人們對水資(zī)源認識的提(tí)高,以及供水(shuǐ)行業對☁️經濟(ji)核算的🍉重視(shì),使得大口徑(jìng)流量計檢定(dìng)問題的解決(jue)越來越突出(chu)。在供暖系統(tǒng)中,已逐漸地(di)采用了大口(kǒu)徑熱能表,但(dàn)我國還‼️沒有(you)大口徑熱能(neng)表檢定的标(biao)準裝置,而且(qiě)生産大口徑(jing)熱能表所要(yào)求的技👈術也(yě)越來🏒越高。熱(rè)能表由流量(liàng)傳感器、配對(dui)溫度傳🤩感器(qì)和計算器3個(ge)部分組成,根(gēn)據檢定的原(yuán)理,熱能⛹🏻♀️表檢(jiǎn)定主要指對(dui)流量測😄量裝(zhuang)置即流量計(jì)的檢定。此外(wai),在大口徑熱(re)能表檢定時(shi)💃需要大口徑(jìng)的流量計作(zuo)爲标準表,一(yī)般使用
電磁(ci)流量計
,這樣(yàng)可以提高熱(rè)能表的檢定(ding)正确率。電磁(ci)流量計的測(cè)量精度高(0.5%、0.3%);測(ce)量管道内無(wu)障礙物與可(ke)動部件,流體(tǐ)流經🥰儀表😍無(wu)壓損;測🐕量範(fan)圍較寬,滿度(dù)值時在0.5~15m/s内選(xuan)定,最大測量(liàng)口徑達到3000mm,所(suo)以電磁流量(liang)計被公認爲(wèi)理想的大管(guǎn)徑計量儀表(biao)。
二、流量計檢(jian)定方法及原(yuán)理
流量就是(shì)單位時間内(nèi)流體通過一(yi)定截面積的(de)量,這個量🌈如(ru)用流體的體(ti)積表示就爲(wei)體積流量;平(píng)均流量🔱就是(shi)在測量時間(jiān)内流量的平(ping)均值。大口徑(jìng)流量計的檢(jiǎn)定裝置包括(kuo)❤️流體源、穩壓(yā)裝置、管路系(xi)統、計時器、标(biao)準容器以及(ji)換向器等附(fu)屬設備。工作(zuò)原🔴理:将被檢(jian)流量計安裝(zhuang)到裝置上,啓(qi)動🔆液體循環(huan)系統,使液體(tǐ)流經被檢流(liú)量計和标準(zhǔn)流量計,同步(bu)操作被檢流(liú)量計和标準(zhun)流✍️量計,比較(jiào)兩者的輸出(chu)流量值,從而(ér)确定被檢⭐流(liú)量計的計量(liàng)精度和重複(fu)性。
根據使用(yòng)标準量具的(de)不同,檢定方(fāng)法分爲容積(ji)法🚶、質量法👉和(hé)标準表法。容(rong)積法是通過(guo)标準容器測(ce)量--段時間内(nèi)🚶♀️工作量器🔴中(zhōng)的液體體積(jī)流出量。質量(liang)法是通過天(tian)平稱量一段(duàn)時間内容器(qì)中的液體質(zhi)量,從而計算(suan)出流量。标準(zhun)表法是以标(biāo)準流量計爲(wei)标準器具,使(shǐ)流體在相同(tóng)時間間隔内(nèi)連續通過标(biao)準流量計和(hé)被🔞檢流量計(jì),比較兩者的(de)輸出流量值(zhi),從而确定被(bei)🔞檢流量計的(de)計🈚量性能。
容(róng)積法分爲靜(jìng)态容積法和(hé)變水頭法(動(dòng)态容積法)。靜(jing)态容積法✔️将(jiang)水塔和标準(zhun)容器分開,壓(ya)頭恒定,靜态(tai)讀數;變☂️水頭(tóu)法将水塔和(he)标準容器分(fen)開,壓頭一-直(zhi)變小,動态讀(dú)數。容積🔞法的(de)缺點是設👣備(bei)龐大,标準容(rong)器的容積随(suí)流量計口徑(jing)增💃大而增大(dà)🌂、随檢定時間(jian)的增長而增(zeng)加。标準表法(fa)克服了以♋上(shàng)缺點,在相同(tóng)流量下,标準(zhun)表法應用容(róng)器👅的容積較(jiào)容積法小,面(miàn)且檢定的時(shi)間可以加長(zhang)。對于分辨率(lǜ)不高的被✔️檢(jiǎn)表來說,加長(zhang)檢定♍時間是(shi)--種有效減小(xiao)檢定誤差的(de)方法。一般的(de)檢定裝💃🏻置采(cǎi)用标準表法(fa)進行檢定,對(duì)于檢定要求(qiú)高💘的儀表采(cai)用标準表法(fa)加質量法進(jìn)行檢定,以保(bao)證測量的正(zheng)确率。
三、流量(liàng)計實驗室及(ji)現場檢定對(duì)比分析
計量(liang)器具在安裝(zhuāng)使用前必須(xū)進行首次強(qiáng)制檢定,這就(jiu)需要進行實(shí)驗室檢定。在(zài)使用過程中(zhong)還需要對其(qí)進行後續檢(jian)定,也就是在(zai)線檢定,以保(bǎo)證其測量的(de)正确率。
1.實驗(yan)室檢定
實驗(yan)室大口徑流(liu)量計檢定的(de)标準裝置采(cǎi)用恒水頭式(shi)結構。此裝置(zhì)的水塔起溢(yì)流穩壓作用(yong),水頭高30m,容積(ji)爲1000m*,符🐉合大口(kǒu)徑儀表🐪的檢(jian)定要求,最大(dà)流量爲15000m/h;水池(chí)容❌量爲2000m';标準(zhun)流量計采用(yòng)E-magDN1000mm的智能電磁(cí)流量計;标準(zhǔn)直管段DN1000mm總長(zhǎng)50m,被檢流量計(jì)的試驗管👨❤️👨段(duan)總長爲36m,滿足(zú)電磁流量計(ji)檢定時對直(zhi)管段的要求(qiu);裝置精度爲(wèi)0.15%;測控系統采(cai)用工控機控(kong)制,用數據采(cai)集卡采集流(liu)量、壓力等測(ce)量參數,編寫(xiě)軟件對被檢(jian)表進行檢定(ding),并對誤差進(jin)行💘修正。
根據(jù)JJG164-2000(液體流量标(biāo)準裝置檢定(ding)規程》的規定(ding),标準設備和(hé)♌儀器的不确(que)定度應優于(yu)被檢裝置的(de)不确定度。因(yīn)此标😄準流量(liàng)計🌏應具有較(jiao)高的精度、可(ke)靠性良好、流(liú)量範圍寬等(deng)特點🈲,比較各(gè)種流量計,選(xuan)擇電磁流量(liàng)計作爲标準(zhǔn)表。因爲電磁(ci)🍉流量計公稱(cheng)通徑範圍大(da),從DN3到DN3000;流💋體最(zuì)高流速🐕可達(da)15m/s;轉換器✊采用(yòng)功耗低、零點(dian)穩定、精度🤩高(gao)的新穎勵磁(cí)方式,精度可(kě)達±0.3%或+0.5%,流量範(fan)圍度可達1500:1;轉(zhuǎn)換器可與傳(chuán)感器組成一(yī)體型或分離(li)型,采用16位微(wēi)處理器,易于(yu)編程,設💃定參(can)數方便,應用(yong)可靠性強的(de)表面安裝技(ji)術(SMT),可進行自(zi)診斷;電✨磁流(liu)量計爲雙向(xiang)測量,有📧3個積(jī)算器,有脈沖(chòng)、電流、數字通(tong)訊等多種輸(shu)出信号,滿🌏足(zú)二次儀表測(cè)量和數據采(cai)集設備的通(tong)信。
選擇
智能(neng)電磁流量計(ji)
作爲标準表(biǎo),并用标準表(biao)法對該儀表(biǎo)在不同流量(liang)🔴下測量多個(gè)💘流量點。電磁(cí)流量計随着(zhe)流量的增大(da)線性減小,誤(wù)差減小。
2.現場(chang)檢定
流量計(jì)的現場工作(zuò)條件與實驗(yan)室校驗的工(gong)作條件相差(cha)很大,流量計(ji)精度偏離無(wú)法确定。現場(chang)檢定㊙️同樣也(ye)應用标準表(biao)法進行檢定(dìng),選擇便攜式(shì)超聲波流量(liàng)計作爲🙇♀️标準(zhǔn)表,便攜式超(chāo)聲波流量計(ji)是一種外夾(jiá)便攜式的流(liú)量計量儀表(biao),具有精度高(gao)、重複性好、靈(líng)敏度高、安裝(zhuang)使.用方便、能(néng)在露天惡劣(lie)環境下工作(zuò)等特點,比較(jiào)适用于大口(kou)徑流量計的(de)🐕現場檢測和(hé)校💋準。其原理(li)是:在現場大(dà)口🈚徑流量計(ji)所在管‼️道上(shàng)安裝-一個精(jīng)😄度較高的
便(bian)攜式超聲波(bō)流量計
作爲(wei)标準表,同時(shi)記錄被檢表(biao)和标準表的(de)流量,以标準(zhun)❗表作爲标準(zhun)值,計算被檢(jiǎn)流量計的誤(wù)差,進而調整(zheng)被檢流量計(jì)系數,使被檢(jiǎn)電磁流量計(jì)與便攜式超(chao)聲波流量計(ji)示數👉相一緻(zhì),以達到📧檢測(cè)、校準現場流(liu)量計的目的(de)。
使用便攜式(shì)超聲波流量(liàng)計可實現不(bú)斷流測量,設(shè)備便🐕于攜帶(dai),安裝方便;流(liú)體中不插入(ru)任何元件,對(dui)流速無影響(xiang),無壓損,穩定(dìng)👈性好;外夾式(shì)探頭,可移動(dòng)⁉️安裝測👈量;能(neng)用于任何液(yè)體,特🚶别是具(ju)有高粘度、強(qiang)腐蝕、非導電(diàn)性等性能液(yè)體的🙇♀️流量測(cè)量,也能測量(liang)氣體的流量(liang);量程比較寬(kuān),可達5:1;輸出與(yu)流量之間呈(chéng)線性等優點(diǎn)。但㊙️是使用便(biàn)攜式超聲波(bo)傳感器也存(cún)在一-些缺點(dian):當被測液體(ti)中含有氣泡(pào)或有雜音時(shí),将會影響測(cè)量精度,故要(yào)求變送器前(qian)後分别有10D和(hé)5D的直管段,而(er)現場實際情(qing)況難以确定(ding),人爲因素影(yǐng)響大,現場流(liú)量不易控制(zhì),難以進行全(quán)量程測試。此(cǐ)外,結構複雜(zá),成本較高。
四(si)、結論與認識(shi)
1.由于大口徑(jìng)流量計多數(shu)是電磁流量(liàng)計或
插入式(shi)超聲波流量(liang)計
,儀表結構(gou)大多爲法蘭(lan)連接或者是(shi)插入管道,隻(zhī)有在停流時(shi)🌈才允許拆卸(xiè),且拆裝和運(yun)輸送檢十分(fen)麻煩;
2.流量計(ji)的現場工作(zuo)條件與實驗(yàn)室校驗的工(gong)作條件相差(cha)很大,流量計(jì)精度偏離無(wu)法确定。
3.采用(yong)便攜式超聲(shēng)波流量計進(jin)行大口徑流(liu)量計在🛀線測(ce)量,方💜便了供(gòng)水企業的計(jì)量工作,也有(you)效的降低了(le)資金的消耗(hao)。在現場檢定(dìng)的誤差分析(xi)及修正❓方面(miàn)可進--步開展(zhǎn)研究工作。
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