摘要：大(da)口徑 (DN ≥400mm) 電磁流(liú)量計 廣泛用(yong)于國、省控重(zhòng)點排污企業(yè)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(wu)法離線定期(qī)檢🌈定，造成計(ji)量失💰控，甚至(zhì)引發貿易糾(jiu)紛。文章主要(yào)從影響流量(liàng)計測量結果(guǒ)的現場安裝(zhuāng)、校準方法、計(jì)算公式等因(yin)素進行分析(xi)，确立校準體(tǐ)系研🔞究以期(qī)确保🔅流量計(jì)測量㊙️數據的(de)正确率和可(kě)靠性，爲大口(kǒu)徑電磁流量(liang)計的量值溯(sù)源提供技術(shù)支撐。
0引言
　　電(diàn)磁流量計 是(shi)以法拉第電(diàn)磁感應定律(lü)爲依據的流(liu)量測量儀💛表(biao)。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(lai)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(da)口徑(DN≥400mm)流量🔴計(ji)由于拆卸困(kun)難、不可停運(yun)、經濟成本等(děng)原因，導緻無(wú)法離線定㊙️期(qi)檢定。因此，電(diàn)磁流量計☎️在(zai)線校準體♋系(xì)研究需進一(yi)步完善，以期(qi)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(bao)計量數據的(de)正确可靠等(deng)具有深遠意(yi)義。
1電磁流量(liang)計的前期安(ān)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(ming)進行，應用電(dian)磁流量計測(ce)量液體的電(diàn)導率應大于(yú)10-5S/cm。首先傳感器(qi)的安裝位置(zhì)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(xǐ)，如果電極被(bei)沉積層覆蓋(gài)或被沉積🌈層(céng)短路,将輸送(sòng)不出信号産(chan)生😘粗大誤差(chà)F。其次電磁流(liu)量計使用前(qian)還應根據被(bei)測液體的種(zhǒng)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(yīng)不低于設計(jì)的最大流量(liàng)值,正常使用(yong)的流量最好(hao)處🏃🏻于流量計(jì)滿量程的30%~80%之(zhi)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(he)轉換器的安(ān)裝處應避免(mian)有較強的交(jiao)直流磁場或(huò)劇烈的振動(dòng)。上遊如有彎(wan)頭、三通、同心(xīn)異徑管或🛀全(quán)開閘閥後,傳(chuan)感器上遊離(lí)電極的中心(xīn)線應有至少(shǎo)5倍管道内直(zhi)徑的直管段(duàn),如有不同開(kāi)度的閥門,應(ying)有10倍管徑的(de)直管段,如圖(tú)1所示，下遊直(zhí)管🈲段爲2~5倍管(guan)徑的直管段(duan)即可。此🏃‍♂️外爲(wei)避免流速分(fèn)布及渦旋對(dui)☀️測量的影響(xiang), 流量調節閥(fá) 應設置在傳(chuán)感器的下遊(yóu),當上遊直管(guan)段長度不夠(gòu)時,在壓損許(xu)可情況下可(kě)安裝流動調(diao)整器，安裝後(hòu)其直‼️管段👣長(zhǎng)度應達到流(liu)動調整器說(shuo)明書的要求(qiú)。

(3)電(diàn)磁流量計流(liu)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(kan)成電阻爲零(ling)的導體，兩個(gè)電極對導電(dian)液體爲基準(zhǔn)電位的，整個(gè)測量管道内(nèi)的導電液體(ti)看✍️成電阻爲(wèi)零的導體[7]。當(dāng)傳感器前後(hou)爲金屬管道(dao)，應合理接地(di)，如圖2所示🏃，如(rú)果液體輸送(sòng)管道爲非金(jīn)屬管或其💛他(ta)絕緣管，應在(zai)傳感器和輸(shū)液管道之間(jiān)裝内部與液(ye)體接觸的金(jin)屬接液環(或(huò)稱♊接地環)，然(rán)後用導線與(yu)傳感器接地(di)端連接接地(di)[4]，如圖3所示。


2電(diàn)磁流量計的(de)在線校準方(fāng)法
(1)目前解決(jue)電磁流量計(ji)在線校準有(you)兩種主流方(fāng)案：一🛀種是勵(lì)磁線圈檢查(chá)法這種方法(fa)又稱爲電磁(cí)流量計🌈的"幹(gan)标"方法，另🌈一(yī)種是外夾式(shì)超聲流量計(jì)校準法，也稱(chēng)"非接觸測量(liàng)♈法"。但"幹标"方(fāng)法🐕中由于标(biao)準🌏線圈是直(zhi)接設計到流(liú)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(dao)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(hen)難有效實現(xian)量值溯源[3]。相(xiàng)比較"幹标"方(fāng)法🌈的檢測，外(wài)夾式超聲流(liu)量計的檢測(cè)具備不停流(liú)、不截管，不受(shòu)被測流體溫(wēn)度、壓力、密度(dù)的影響等現(xian)場⭐校準優勢(shì)。
(2)外加式超聲(shēng)流量計校準(zhǔn)法現場校準(zhǔn)時檢測人員(yuán)應首先檢查(cha)流量計轉換(huan)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(jiān)内的平均流(liú)速，根據标準(zhǔn)表在實😘驗室(shì)标準裝置比(bi)對的大數據(ju)，輸入标準表(biao)與被檢流量(liang)計的管徑和(hé)流速相近的(de)标定系數，外(wai)徑、壁厚等參(cān)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(shi)采用累積流(liú)🔱量法，分三次(ci)分别讀取标(biao)準表和被檢(jiǎn)表一定時間(jian)的流量累積(jī)值作爲測量(liang)标準表的标(biāo)準值和被檢(jiǎn)流量計示值(zhí)[6]，每次🥰測量時(shi)間爲30min，條件許(xǔ)可🧑🏾‍🤝‍🧑🏼或者一天(tian)間内流量變(bian)化比較大的(de)情🏃‍♀️況下可測(ce)量差異明顯(xiǎn)☀️的三個流量(liang)點。
3電磁流量(liang)計的在線校(xiao)準流程
(1)校準(zhǔn)方法：非接觸(chu)測量法，即利(li)用 外加式超(chāo)聲流量計 夾(jiá)持在被測流(liú)量計管道上(shang)，通過比對兩(liang)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(zhun)項目：電磁流(liu)量計累積流(liu)量的示值誤(wù)差。
(3)測量依據(jù)：JJG1033-2007《電磁流量計(jì)檢定規程》。
(4)環(huan)境條件：溫度(du)：(0～45)℃，相對濕度：(40%～90%)RH，外(wai)界磁場、震動(dong)和噪聲應⚽小(xiǎo)到對🐇标準表(biao)和被檢表的(de)影響可忽略(luè)不計。
(5)工作介(jiè)質：充滿封閉(bì)管道的單相(xiàng)流體。
(6)測量設(shè)備如表1所示(shì)。

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

式(1)中：
Qij--第i流(liu)量點第j次校(xiào)準時的流量(liàng)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(jī)示值。
取三次(cì)測量的在線(xiàn)示值誤差平(píng)均值作爲該(gāi)流量點的在(zai)線示值誤差(cha)Ei。
(2)流量計在線(xian)系數修正
　　完(wan)成在線校準(zhǔn)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(ji)時，如流量計(ji)用戶要求，可(ke)通過計算新(xin)在線修正系(xi)數而方便用(yòng)戶調整示值(zhí)誤差[7]。
新修正(zhèng)系數按公式(shì)(2)計算：

式(2)中：K
i--第(di)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(liú)量計在線示(shi)值誤差；
　　當校(xiao)準流量點數(shù)多于一個時(shi)，流量計各流(liú)量點平🌈均在(zài)線修正系數(shu)K按公式(3)計算(suan)：

式(3)中：m-流量點(diǎn)數。
　　校準後當(dāng)在線示值誤(wu)差平均值Ei不(bu)超過流量計(ji)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(xìng)S(Ei)建議采用極(jí)差法計算。
1)計(ji)算單個測量(liang)點示值誤差(chà)的平均值：

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

3)取流量計(jì)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(yi)算術平均值(zhi)`E作爲被測量(liàng)的示值誤差(chà)時，則重複📱性(xing)🏃🏻‍♂️引入👣的标準(zhǔn)不确定度。

　　當(dang)校準結果的(de)重複性S(Ei)超出(chu)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(dian)磁流量計在(zai)線校準體系(xi)的構建主要(yao)從"安裝是基(ji)礎，标準很關(guān)鍵，方法需創(chuang)新，數據是體(ti)現"等方面進(jin)㊙️行構思，解決(jue)了企業拆卸(xiè)困難、斷流停(tíng)産、計量失控(kong)等問題，保證(zheng)了量值⭐溯源(yuán)和測量數據(ju)的正确可靠(kào)，因爲非接觸(chù)測量方📞法所(suǒ)用标準設備(bèi)的不同，文章(zhang)不在進行具(ju)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(chǎng)測量時具有(you)其😄局限性，當(dang)懸浮顆粒或(huò)者氣泡超過(guò)一定範圍時(shi)或不滿管、前(qian)後直管段不(bú)滿足等原因(yin)都會産生粗(cū)大誤差，尤其(qí)當管道的襯(chen)裏或結♉垢太(tai)厚、襯裏與管(guan)剝離或鏽蝕(shi)嚴重時無法(fǎ)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(xì)的關鍵，因爲(wèi)當标準♈設備(bei)無法正确測(ce)量時也就失(shi)去了現場校(xiao)準的實際意(yi)💛義。

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