1 概述
供(gong)水管網區(qū)域流量計(jì)的安裝應(ying)用,是供水(shuǐ)企業加強(qiang)管網運行(háng)管理和優(you)化供水運(yun)行調度的(de)一項基礎(chǔ)性工作。它(ta)對了解供(gòng)水管道尤(you)其是多水(shui)源供水管(guǎn)網的🌏流向(xiàng)、流⛱️量及流(liú)🌏速變化💔,分(fèn)析管道水(shuǐ)力條件,監(jiān)測管道漏(lou)損情況,具(ju)有積極的(de)作用。
2 安裝(zhuang)注意事項(xiàng)
當前适合(he)測量大口(kou)徑供水主(zhu)幹管道的(de)流量計主(zhǔ)要有:電磁(ci)流量計、超(chao)聲波流量(liang)計、渦街流(liu)量計、孔闆(pan)流量計等(děng)。這其中,電(diàn)磁流量計(jì)因其具有(yǒu)測量精度(dù)高、量程範(fàn)圍大、壓力(lì)🌂損失小、測(ce)量通道通(tōng)過性好、受(shòu)流體介質(zhi)影響小和(he)前置直🌂管(guan)段要求短(duǎn)等諸多優(you)點,近年來(lai)已被越來(lai)越多的供(gong)✂️水企業所(suǒ)廣泛使用(yong)。但用電磁(ci)流量計對(duì)城市供水(shuǐ)管道流量(liang)的測量時(shi)要注意以(yǐ)下注意事(shì)項: 電磁流(liu)量📧計的安(an)裝與調試(shi)相對其🥵它(tā)流量計要(yao)求更爲嚴(yán)格,安裝地(dì)點應避免(mian)振動和♉強(qiáng)磁場,在✌️安(ān)裝時🌈必須(xu)使變送器(qi)和🐅管道有(you)良好的接(jiē)觸及接地(di);在管道流(liu)速與速度(du)分布不🆚符(fú)合設定條(tiao)件或被測(ce)量管段中(zhong)😄存留有氣(qi)體時,将會(huì)産生較大(dà)的測量誤(wu)差;管道流(liú)速過低時(shí),放大和測(ce)量與幹擾(rao)信号相同(tóng)數量級的(de)感應💛電勢(shi)較爲困難(nan),且儀表易(yi)産生零點(diǎn)漂移現象(xiang);供水管道(dao)結垢或磨(mo)損改變内(nèi)徑尺寸後(hou),将影響原(yuán)定的流量(liàng)🏒值,從💞而造(zao)成測量誤(wù)差。如 100mm 口徑(jìng)儀表内🌈徑(jing)産生 10%變化(huà),将會帶來(lái)約 2%附加🔞誤(wù)差;沉澱物(wu)附着在測(ce)量管道内(nei)壁或電極(jí)上時,将🌈使(shi)變送器輸(shū)出電勢發(fā)生變化,并(bìng)帶來測量(liang)誤差。當電(dian)極上污垢(gou)物達到一(yi)定厚度後(hou),甚至可能(neng)導緻儀🔴表(biao)無法測量(liàng)。
因電磁流(liú)量計具有(yǒu)上述局限(xian)性,因此在(zài)其安裝、調(diao)❗試💃🏻和使用(yong)📐、維護過程(chéng)中,我們還(hai)需要特别(bié)加以注意(yì):電磁流量(liàng)計應盡量(liang)選擇安裝(zhuang)于長距離(lí)直管段位(wei)置,遠離管(guan)道彎頭、閥(fa)門等局部(bu)阻力件,以(yi)避免因管(guan)道流速頻(pin)繁變化,而(ér)造成的測(ce)量誤差;電(diàn)磁流量計(ji)應避免安(an)裝在供水(shui)管網的高(gao)點位置🏃,情(qíng)況特殊管(guǎn)段前後位(wei)置應适當(dang)設置管道(dào)排氣設施(shi),以減✉️少管(guǎn)段存留氣(qì)🌂體的影響(xiang);電磁流量(liang)計應避免(mian)安裝于變(bian)壓器、電機(ji)房等易産(chan)🐇生較大磁(ci)場設備的(de)附近,以免(miǎn)受到電磁(cí)幹擾。若必(bi)須安裝于(yu)♉此類位置(zhi),應考慮相(xiang)應的屏蔽(bì)措施;電磁(cí)流量🔆計應(ying)盡量遠離(li)加壓泵站(zhan)、重型車道(dào)等有較大(dà)振動源位(wei)置安裝,若(ruò)不可避免(mian),應采取加(jiā)固措施來(lái)穩定儀表(biao)附👅近的管(guǎn)道;電磁流(liú)量計變送(song)器外殼、屏(píng)蔽電纜、測(cè)量本體及(ji)兩端的管(guan)道都應接(jie)地,接地極(ji)應單獨設(shè)置,接地電(dian)阻應小于(yu) 10 歐姆,禁止(zhǐ)接到電氣(qi)🏃♂️或公共接(jie)☂️地網上🐇;在(zai)垂直管道(dào)上安裝時(shi),被㊙️測流體(ti)的流㊙️向應(ying)自下而上(shàng)🧑🏽🤝🧑🏻。在水平管(guǎn)道上安裝(zhuāng)時,兩個測(ce)量電極不(bu)應在管道(dao)的正上方(fāng)或正下方(fang)位置;應确(què)保電磁流(liu)量計上💰、下(xia)遊端直管(guǎn)段長度至(zhì)少分别應(yīng)達到裝置(zhi)管道直徑(jìng)💁的 5 倍和 2 倍(bèi)👌;應确保電(dian)磁流量計(ji)所處環境(jìng)不受積水(shui)浸泡和腐(fu)蝕性氣體(tǐ)侵害。
?即便(bian)我們嚴格(gé)按照上述(shù)注意事項(xiàng)進行電磁(cí)流量計的(de)安裝調試(shì)和維護管(guǎn)理,也隻能(néng)說最大程(chéng)度減少了(le)設備🐇誤差(cha)🤟率的☎️發生(sheng)。依據 JJG1033 -2007《電磁(ci)流量計》相(xiàng)關标準,結(jie)合實際運(yun)💔行條件及(ji)狀況,下面(miàn)将🈲對電磁(cí)流量計測(ce)量城市供(gong)水管道流(liu)量的測量(liàng)不确定度(dù)展開具體(ti)分析。
3 測量(liàng)不确定度(du)評定
3.1.1 測量(liang)依據:JJG1033 -2007《電磁(cí)流量計》檢(jian)定規程
3. 1. 2 主(zhu)要測量标(biāo)準器:0. 5 級的(de)電磁流量(liang)計
3. 1. 3 校準對(duì)象及參數(shu):城市供水(shuǐ)管道流量(liàng) Q
3. 1. 4 工作原理(li):在封閉管(guan)道中,設置(zhì)一個與流(liu)動管道相(xiang)垂直的磁(ci)場,通過測(ce)量導電的(de)液體在磁(cí)場中運動(dong)所産生的(de)感應電動(dong)勢推算出(chu)流量 Q,即
如(rú)下圖 1 爲例(li)(安裝位置(zhì)應置于外(wài)界磁場、機(jī)械振動及(jí)噪場應小(xiǎo)到對流量(liàng)計測量影(yǐng)響忽略不(bu)計),(C、D 處裝有(you)兩個垂直(zhi)于管軸的(de)電💰極)。

式中,Q—校準(zhǔn)時标準器(qi)換算到流(liu)量計處狀(zhuang)态的累積(jī)流✌️量☂️值;
U—直(zhi)流式電磁(cí)流量計用(yong)來測量流(liu)體橫越磁(ci)場時所感(gan)生的電🧑🏽🤝🧑🏻動(dòng)勢;
B—磁場;
A—管(guan)道橫截面(miàn)積;
d—管道直(zhi)徑;
k—修正系(xì)數,用來修(xiu)正導出公(gong)式時未計(ji)及的因素(su)(如🌈流量計(ji)管道内的(de)流速事實(shi)上并不均(jun1)勻)的影響(xiǎng)。在☎️常用的(de)流👈量計中(zhong),k 約⁉️爲 0. 8,但對(duì)于特定尺(chi)寸、用于特(tè)定工況的(de)電磁流量(liàng)計,則要用(yòng)容積法(一(yi)定時間内(nei)流過的容(róng)積)标定 k 值(zhí);
q—校準時流(liu)量計顯示(shi)的累積流(liu)量值;即 Q = q。
注(zhu):本次實驗(yàn)中,由于溫(wēn)度對本次(cì)實驗測量(liang)各分量影(yǐng)響💛較🧑🏽🤝🧑🏻小,故(gu)可不考慮(lü)溫度的影(ying)響。
3. 2. 1 測量模(mó)型
Q = q
3. 2. 2 方差和(hé)傳播系數(shu)


3. 2. 3 标準不确(que)定度來源(yuan)
(1)0. 5 級電磁流(liú)量計最大(da)允許誤差(chà)引入的标(biāo)準不确定(ding)度分量
(2)流(liu)量測量重(zhong)複性引入(ru)的不确定(ding)度分量
4 輸(shū)入量的标(biao)準不确定(ding)度評定
4. 1 本(ben)次校準使(shǐ)用 0. 5 級的電(dian)磁流量計(jì)作爲測量(liang)标準裝置(zhi),均⭐勻分布(bù),則

4. 2 測量重(zhòng)複性引入(ru)的不确定(dìng)度
? 本次分(fèn)析以對某(mou)自來水站(zhàn)出水管道(dào)上電磁流(liu)量計測量(liang)的流量結(jié)果爲例,滿(mǎn)管累積流(liu)量測量,所(suo)測管道内(nèi)徑爲600mm。測量(liàng) 3 組數據⛹🏻♀️,每(mei)組測量 3 次(cì),每次 10min。僅将(jiang)每組平均(jun1)值及處理(li)數據錄入(ru)表 1。

由表 1 可(kě)知,測量重(zhòng)複性引起(qi)的不确定(ding)度Ur2 =Ur(q)r=Smaxi =0.160%
5 标準不(bú)确定度彙(hui)總表

5. 1 測量(liàng)不确定度(du)的合成與(yu)擴展
根據(jù) 4. 1、4. 2 計算的各(ge)不确定度(dù)分量計算(suan)合成标準(zhun)不确定度(dù)
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6 擴展不确(què)定度的評(píng)定
取擴展(zhan)因子 k =2,則電(diàn)磁流量計(ji)對城市供(gòng)水管道流(liu)量測量值(zhí)的擴展不(bu)确定度:
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