摘要：大(da)口徑 (DN ≥400mm) 電磁流(liu)量計 廣泛用(yòng)于國、省控重(zhòng)點排污企業(ye)的進出口，但(dan)由于拆卸困(kùn)難、不可停運(yun)、經濟成本等(deng)原因，導緻無(wú)法離線定期(qī)檢定，造🌍成計(ji)量失控，甚至(zhi)引發貿易糾(jiu)紛。文章主要(yao)從影響流量(liang)計🥵測量結果(guo)的現🚶‍♀️場安裝(zhuāng)、校準方法、計(ji)算公式等因(yīn)素進行分析(xī)，确立校準體(tǐ)系研究以期(qī)确保流量計(ji)測量數據的(de)正确率和可(ke)靠性🤟，爲大口(kǒu)徑電磁流量(liàng)計的量值🔴溯(su)源提供技術(shu)支撐。
0引言
　　電(diàn)磁流量計 是(shi)以法拉第電(dian)磁感應定律(lü)爲依據的流(liú)量測量儀👄表(biǎo)。其以🐇精度‼️高(gao)、可靠性高、多(duō)功能化、低能(neng)耗等優點廣(guǎng)泛應用🔴于污(wū)水、化工、自來(lái)水行業等諸(zhu)多行業[1]。但受(shòu)限于計量過(guò)程的連續性(xing)，使用中的大(dà)口徑(DN≥400mm)流量計(jì)由于拆卸困(kùn)難、不👨‍❤️‍👨可停運(yùn)、經🔞濟成本等(děng)🔴原因，導緻無(wu)法離線定🌈期(qi)檢定。因此，電(diàn)磁流量計在(zài)線校準體💋系(xi)研究需進一(yī)步完善，以期(qī)對提高計量(liang)器具的工👅作(zuo)效率、完善量(liàng)值傳遞和溯(sù)源體系、确保(bǎo)計量數據的(de)正确可靠等(děng)具有深遠意(yì)義。
1電磁流量(liàng)計的前期安(an)裝、維護和接(jiē)地
(1)電磁流量(liàng)計的現場安(an)裝必須嚴格(ge)按使用說明(míng)進行㊙️，應用電(dian)磁流量計測(cè)量液體的電(dian)導率應大于(yu)10-5S/cm。首先傳⭐感器(qì)的安🐪裝位❌置(zhi)必須保證被(bei)測液體完全(quan)充滿測量管(guǎn)，有必要時進(jin)行定期清洗(xi)，如果電極被(bèi)沉積層覆蓋(gài)或被沉積層(ceng)短路,将輸送(sòng)不出信号産(chan)生粗大誤差(chà)F。其次電磁流(liú)量計使用前(qian)還🤩應根據被(bèi)測液體的種(zhong)類、性能、溫度(du)和壓力選用(yong)具有合适的(de)内襯及電極(ji)的傳感⛱️器。最(zuì)後.選擇流量(liang)⭕計量程時應(ying)不低于設計(jì)的最大流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量(liàng)值,正常使用(yòng)的流量最好(hǎo)處于流量計(ji)滿量程的30%~80%之(zhī)🚶間。
(2)爲便于檢(jiǎn)修,傳感器上(shàng)下遊應安裝(zhuāng)閥門并有旁(páng)路,傳感器和(hé)轉換器的安(an)裝處應避免(miǎn)有較強的交(jiao)直🐪流磁場或(huò)劇烈的振動(dong)。上遊如有彎(wān)頭、三通、同心(xīn)異徑管或全(quan)開閘閥後,傳(chuán)感器上遊離(lí)電極的中心(xīn)線應有至少(shǎo)5倍管道内直(zhí)徑的直管段(duan),如有不同開(kai)度😍的閥門,應(yīng)有😘10倍管徑的(de)直管段,如圖(tú)1所示，下遊直(zhi)管段爲2~5倍管(guan)徑的直管段(duan)即可。此外爲(wèi)避免流速🆚分(fèn)布及渦旋對(duì)測量的影響(xiang), 流量調節閥(fa) 應設置在傳(chuán)感器的下遊(you),當上遊直管(guan)段長度不夠(gou)時,在壓損許(xǔ)可情況下可(kě)安裝流動調(diào)整器，安裝後(hòu)㊙️其直☔管段長(zhang)度應達到流(liu)動調整器說(shuo)明書的要求(qiu)。

(3)電(diàn)磁流量計流(liú)量信号是以(yi)被測導電液(ye)體爲基準電(diàn)位的，整個測(cè)量管道内的(de)導電液體看(kàn)成電阻爲零(ling)的導體，兩個(ge)✌️電極對導電(dian)液體爲基準(zhun)電位的，整個(gè)測量管道内(nei)的導電液體(ti)看成電阻爲(wèi)零的導體[7]。當(dāng)傳感器前後(hòu)爲金屬管道(dao)，應合理接地(dì)㊙️，如圖2所示，如(ru)果液體輸送(sòng)管道爲非金(jīn)屬管或其他(tā)絕緣管，應在(zài)傳感器和輸(shū)液管道之間(jian)裝内部與液(yè)體接觸的金(jin)屬接液環(或(huo)稱🏃🏻接地環)，然(ran)後用導線與(yu)傳感器接地(dì)🔞端連接接地(di)[4]，如圖3所示。


2電(dian)磁流量計的(de)在線校準方(fang)法
(1)目前解決(jue)電磁流量計(jì)在線校準有(you)兩種主流方(fang)案：一種是勵(lì)♍磁線圈檢查(cha)法這種方法(fǎ)又稱爲電磁(ci)流量計的"幹(gan)🌈标"方㊙️法，另一(yi)種是外夾式(shi)超聲流量計(ji)校準法，也稱(cheng)"非接觸測量(liàng)💃🏻法"。但"幹㊙️标"方(fāng)法⛱️中由于标(biāo)準線圈是直(zhi)接設計到流(liu)量計表體中(zhong)的，無🏃‍♂️法對其(qí)電阻等指标(biao)的🏃‍♂️性能進行(háng)定期溯源，導(dǎo)緻👉無法判斷(duan)一段時間後(hou)标準線圈的(de)計量特性是(shì)否發生變化(hua)，所🙇🏻以"幹标"很(hěn)難有效實現(xiàn)量值溯源[3]。相(xiàng)比較"幹标"方(fāng)法的檢測，外(wai)夾式超聲🐆流(liú)量計的檢測(cè)具備不停流(liu)、不🔞截管，不受(shòu)被測流體溫(wen)🍓度、壓力、密度(dù)的影響等現(xiàn)場校準優勢(shì)。
(2)外加式超聲(sheng)流量計校準(zhun)法現場校準(zhun)時檢測人員(yuán)應首✌️先檢查(cha)💛流量計轉換(huàn)器内置的影(yǐng)響計量精度(du)的關鍵參🚩數(shù)輸入是否正(zheng)确，詢問工作(zuo)人員的日常(cháng)流量，并觀察(chá)并計算流🏃量(liàng)計一段時間(jian)内的平均流(liu)速，根據标準(zhun)表在實驗室(shì)标準裝置比(bǐ)對的大數據(ju)，輸入标準表(biǎo)與被檢流量(liàng)計的管徑和(he)流速相近的(de)标定系數，外(wài)徑、壁厚等參(can)數根據流量(liang)計在線操作(zuo)說明現場實(shí)測輸🐪入。計算(suan)示值誤差時(shí)采用累積流(liu)量法，分三次(cì)分别讀取标(biāo)準表和被檢(jian)表一定時間(jian)的流量累積(ji)值作爲測量(liàng)标準表的标(biāo)準值和被檢(jiǎn)流量計示值(zhi)[6]，每次🧡測量時(shí)💞間爲30min，條件許(xu)可或者一天(tiān)間内流量變(bian)化比較大的(de)情況下可測(ce)量差異明顯(xian)的三個流量(liang)點。
3電磁流量(liàng)計的在線校(xiào)準流程
(1)校準(zhǔn)方法：非接觸(chù)測量法，即利(lì)用 外加式超(chāo)聲流量計 夾(jiá)持在被測流(liú)量計管道上(shàng)，通過比對兩(liǎng)台流量計的(de)累💚積流⁉️量誤(wù)差确定被檢(jian)流量計的計(jì)量特性[7]。
(2)校準(zhǔn)項目：電磁流(liú)量計累積流(liu)量的示值誤(wu)差。
(3)測量依據(ju)：JJG1033-2007《電磁流量計(jì)檢定規程》。
(4)環(huán)境條件：溫度(du)：(0～45)℃，相對濕度：(40%～90%)RH，外(wài)界磁場、震動(dong)和噪聲應小(xiao)到對标準表(biao)和被檢表的(de)影響可忽略(lue)不計。
(5)工作介(jie)質：充滿封閉(bì)管道的單相(xiang)流體。
(6)測量設(she)備如表1所示(shi)。

4校準體系中(zhong)測量結果的(de)處理
4.1校準結(jie)果計算
(1)流量(liàng)點每次測量(liang)的在線示值(zhi)誤差Eij按式(1)計(jì)算

式(1)中：
Qij--第i流(liú)量點第j次校(xiào)準時的流量(liang)計累積示值(zhí)；
(Qs)ij--第i流量點第(di)j次校準時的(de)标準表累積(ji)示值。
取三次(ci)測量的在線(xiàn)示值誤差平(ping)均值作爲該(gāi)流量點的在(zài)🐅線示值誤差(chà)Ei。
(2)流量計在線(xian)系數修正
　　完(wán)成在線校準(zhun)後，當流量點(dian)的在線示值(zhí)誤差平均值(zhi)Ei超過流💞量計(ji)的精度等級(jí)時，如流量計(jì)用戶要求，可(ke)通過計算新(xīn)🛀🏻在線修正系(xi)數而方便用(yong)戶調整示值(zhí)誤差[7]。
新修正(zheng)系數按公式(shi)(2)計算：

式(2)中：K
i--第(dì)i校準點新在(zài)線修正系數(shù)；
K0--流量計内置(zhì)修正系數
Ei--流(liu)量計在線示(shì)值誤差；
　　當校(xiào)準流量點數(shu)多于一個時(shí)，流量計各流(liu)量點平均在(zai)線修正系數(shù)K按公式(3)計算(suàn)：

式(3)中：m-流量點(diǎn)數。
　　校準後當(dang)在線示值誤(wù)差平均值Ei不(bu)超過流量計(jì)精度等級時(shí)，則Ki=K0。
(3)重複性
　　流(liu)量計示值誤(wu)差的重複性(xing)S(Ei)建議采用極(jí)差法計算。
1)計(ji)算單個測量(liàng)點示值誤差(chà)的平均值：

式(shì)(5)中：R是極差系(xì)數，即R=Emax-Emin
　　C是極差(chà)系數，可查表(biǎo)得到，極差系(xi)數表如表2所(suǒ)示。

3)取流量計(ji)所有流量點(dian)的重複性最(zui)大值作爲該(gāi)台♻️流量計的(de)重複性S(Ei)。
4)當以(yǐ)算術平均值(zhí)`E作爲被測量(liàng)的示值誤差(chà)時，則重複性(xìng)引❌入的标準(zhǔn)不确定度。

　　當(dāng)校準結果的(de)重複性S(Ei)超出(chū)精度等級的(de)1/2時，在校準證(zhèng)書上應給出(chū)相關提示。
5結(jie)論
　　 大口徑電(diàn)磁流量計在(zai)線校準體系(xi)的構建主要(yào)從"安裝是基(jī)礎，标準很關(guan)鍵，方法需創(chuang)新，數據是體(tǐ)現"等方面進(jìn)♈行構思，解決(jué)了🧑🏾‍🤝‍🧑🏼企業拆卸(xie)困難、斷流停(ting)産、計量失控(kong)等問題，保證(zheng)了量值溯源(yuan)和測量數據(jù)的🔴正确可靠(kào)🏃🏻，因爲非接觸(chu)測量方法所(suǒ)用标準設備(bèi)的✂️不同，文章(zhāng)不在進行具(jù)體的不确定(dìng)度評定。但作(zuo)爲标準表的(de)便攜🈲式超聲(shēng)流量計‼️現場(chang)測量時具有(you)其局限性，當(dang)懸浮顆粒或(huo)者氣泡超過(guò)一定範圍時(shí)或不滿管、前(qián)後直管段不(bú)滿足等原因(yīn)都會産生粗(cū)大誤差，尤其(qi)🔆當管道的襯(chen)裏或結垢太(tai)厚、襯裏與管(guǎn)剝☀️離或鏽蝕(shí)嚴重時無法(fa)正确測量。所(suǒ)以标準表的(de)選🛀擇以及正(zhèng)确測量管道(dao)内徑是體系(xi)的關鍵，因爲(wei)當标準🏃‍♂️設備(bèi)無法正确測(ce)量時也就失(shi)去了現場校(xiào)準的實際意(yì)㊙️義。

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