摘要:目前電磁(cí)流量計 的标定(ding)大部分是在标(biao)準表法裝置或(huò)靜态稱重體積(jī)♈罐)裝🔞置🌈上進行(hang)的，而靜态稱重(zhòng)都以換向器法(fǎ)爲主。對于小口(kou)徑電磁流量計(ji) ，比如4~15mm口徑，由于(yu)沒有合适的精(jing)度高的标準表(biao)而往往采❄️用稱(cheng)重⭕法裝置标定(dìng)。相對于動态換(huan)向器法裝📱置，閥(fa)門啓停的🌂稱重(zhòng)裝置以下簡稱(cheng)啓停法裝置)具(ju)有設計難度低(di)🙇‍♀️，成本低的優勢(shì)。但是由于閥門(mén)啓停在标定狀(zhuang)态下不是💘連續(xù)流，因此啓停效(xiào)應對電磁流量(liang)計的影響有待(dai)分析。本文從示(shi)值誤差和重複(fu)❤️性兩個角度對(dui)啓停效應對标(biao)定結果的影響(xiǎng)進行了評估。
0引(yin)言
　　目前标定電(dian)磁流量計的主(zhu)流标定裝置有(yǒu)标準表🈲法🐉流量(liang)标準裝置，稱重(zhòng)法液體流量标(biao)準裝置體積📐罐(guàn)法液體流量🐆标(biao)準裝置)。另外還(hái)有使用閥門啓(qi)停的靜态稱重(zhong)法液體流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量标(biao)準☁️裝置簡稱啓(qǐ)停法裝🐪置)。通常(cháng)而言，啓停法裝(zhuāng)置不适合标定(dìng)速度式流量🐕計(ji)的低流速區”，尤(yóu)其是中大口徑(jing)渦街流量計。但(dàn)是對于微小流(liú)量标定，由于啓(qǐ)停法裝置設計(ji)簡單，且㊙️成本低(di)，維護方便，如果(guǒ)能使用得當✨，還(hái)是有一定優勢(shi)。本文旨在研究(jiu)啓停法裝置用(yong)于标定微小口(kǒu)徑的電磁流量(liang)計4~15mm)的可行性。
 
1電磁(cí)流量計原理與(yu)特性
　　如圖1所示(shì)，由法拉第電磁(ci)感應定律可知(zhi)，導電液體流過(guo)📐具有磁感應強(qiáng)度B的磁場時，在(zài)電極兩端産生(shēng)㊙️感應⛷️電勢E，這個(ge)電勢與流經管(guǎn)道的流體流速(su)成正🏃比四，通過(guò)測量這個電勢(shi)就能夠間接測(cè)量出體積🐕流量(liang)。
E=kBDV(1)
　　式中:E爲感應電(dian)勢;K爲特征常數(shù);B爲磁感應強度(dù);D爲流量管内💋直(zhi)徑😍;V爲測量管内(nei)電極斷面.軸線(xiàn)方向平均流速(su)。
　　由測量原理可(ke)知，電磁流量計(ji)是一種速度式(shì)流量計，速度式(shi)流量計一顯著(zhe)的特點就是測(ce)量性能受流體(tǐ)流場❓特性⁉️影響(xiang)。通常而言，中高(gao)流速區，線性和(he)重複性較好，而(er)在低流🙇‍♀️速區，線(xian)性和重複性有(yǒu)所下降。因爲在(zai)低流速區電極(ji)接收到的信号(hao)幅值降低🍉，容易(yì)受過程噪聲影(ying)響。
 
2閥門啓停
　　閥(fá)門啓停法的流(liú)量标準裝置的(de)簡單示意圖如(rú)圖㊙️2所示，循環水(shui)經過泵進入标(biao)準表和被檢表(biǎo)，再經過啓停閥(fá)門進入秤水箱(xiāng)。一個标定過程(cheng)可以通過控制(zhì)啓停✉️閥來控👅制(zhi)，啓停閥，标準表(biao)和被檢.表通過(guò)同🏃‍♀️步信号同步(bù)計時。啓❤️停閥必(bì)須選用開關動(dong)作快的💃閥門，文(wen)本實驗使用的(de)标定裝置啓停(ting)閥的動作時間(jian)小于0.7s。同時，啓㊙️停(tíng)閥後端到秤的(de)水箱的管路㊙️需(xū)要進行優化設(she)計，以保證每次(ci)啓停時的重複(fú)性達到要求。
　　一(yī)次閥門啓停過(guo)程如圖3所示，當(dāng)閥門開啓時，流(liu)量并不能立即(jí)✌️恢複到設定流(liú)量，這需要一個(ge)過程，同理當閥(fá)門關閉時，流量(liàng)也不能立即恢(hui)複到零流量，也(ye)需要一個過程(chéng)。這個恢複過程(chéng)，對電🌏磁流量計(jì)的🔴影響有多少(shao)，需要評☎️估。
3實驗(yan)研究
　　爲了研究(jiū)裝置閥門啓停(tíng)對電磁流量計(jì)标定的影🤩響，有(you)必要❓先确定測(cè)試裝置的啓停(ting)效應。首先使用(yong)精度高的🏃‍♀️質量(liang)流量計作爲測(ce)試表，分别在裝(zhuāng)置最大流量和(hé)最小流量時測(cè)試了啓停效應(yīng)。該啓停法裝置(zhi)的擴展不确定(dìng)度爲0.03%(k=2),
3.1質量流量(liang)計的啓停效應(yīng)
　　按照JJG164-2000中描述的(de)方法，一次流量(liàng)驗證過程後，在(zài)下一次🍉流量🐉驗(yan)證💜過程中啓停(ting)閥門10次，如此重(zhòng)複10次。如此得出(chū)的質量流量計(jì)與秤的示值誤(wu)差如圖4所示。
 
　　在(zài)小流量時，10次閥(fá)門換向和單次(ci)閥門換向的平(píng)均誤差💋的偏差(chà)爲0.01%，在大流量時(shi)，約爲0.008%。
　　由此可見(jian)從示值誤差的(de)角度分析，該測(cè)試裝置的㊙️啓停(tíng)效應對質量流(liú)量計來說是非(fēi)常小的，可以忽(hū)略不🌍計。
　　同時爲(wèi)了電磁流量計(jì)在該裝置上的(de)啓停效應，選用(yong)了一✊台重複性(xing)和正确定都較(jiào)好的電磁流量(liang)計，按照JIG164-2000做了啓(qǐ)停⭐效應的不🤟确(que)定度評估，評估(gu)結果如🔞表1所示(shì)。使用電磁流量(liang)計得出💯的合成(chéng)不确定度爲0.069%要(yào)比質量流量計(ji)得出的合成不(bú)确定度要高許(xu)多🤩。而這高不确(que)定度主要由低(di)流速時貢獻的(de)。由此可知，啓停(ting)過程對電磁流(liu)量計有一定的(de)影響，但是對示(shi)值誤差和重複(fu)性究競影響多(duō)大，本文3.2章節進(jìn)行🔞了🥵實驗分析(xi)。
3.2電磁流量計的(de)啓停法标定分(fèn)析
　　本文選擇了(le)2台4mm、2台8mm和1台15mm口徑(jing)的精度高電磁(ci)流量計，在0.03%擴展(zhan)不确定度的啓(qi)停法裝置上進(jìn)行試驗，該裝置(zhì)是具有标準表(biǎo)和啓停✉️稱重法(fa)的混合型流量(liàng)标定裝置，裝置(zhì)上的标準表爲(wèi)高準Elite系列CMFS010，CMFS015和CMF025各(ge)一台，三台标準(zhun)表的正确率都(dōu)優于0.03%。
 
　　将5台電磁(cí)流量計分别使(shǐ)用閥門啓停法(fǎ)和标準表法在(zài)0.3、1和3m/s的流速下分(fen)别進行了測試(shì)，每個流速點分(fen)别重複了6次。表(biǎo)2顯示了5台表的(de)在各種測試方(fang)法下的示值誤(wù)差和重複性。
 
　　由(you)表2轉換出如圖(tu)6和圖7所示的示(shi)值誤差偏差和(he)重複🏃🏻‍♂️性偏差圖(tu)。由圖6可見，啓停(tíng)效應确實對電(diàn)磁流量計的示(shì)值㊙️誤差☀️産生了(le)一定的影響，但(dan)示值誤差偏差(cha)都在🈲0.1%之内。而🎯對(dui)于重♋複性，标準(zhun)表法和啓停法(fǎ)沒有明顯的區(qū)别。這個測試結(jie)果💰與表1中使用(yòng)電磁流量計測(cè)得的啓停效應(yīng)不确定度是比(bi)較接近的。圖🐅7是(shì)電磁流量⭕計在(zai)啓停時跟随質(zhi)量流量計标準(zhǔn)表瞬時流量變(bian)化的一個實✉️時(shí)圖，說明選用的(de)電磁流🌈量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻計能(néng)夠很好地跟随(suí)标準表的流量(liang)變化。
 
4結束語
　　實(shi)驗結果說明，閥(fá)門啓停效應對(dui)小口徑電磁.流(liú)量計在🈲示值誤(wu)差上的體現比(bǐ)較接近使用電(diàn)磁流量計的啓(qi)停效應不确定(dìng)度評估。因此，如(rú)果通過上位機(jī)軟件修正啓停(tíng)效應，同時保證(zhèng)在低♌流量時的(de)最小稱重，閥門(men)啓停法裝置是(shì)可💯以用于标定(dìng)小口徑電磁流(liú)量計的，這爲設(shè)計專用的小口(kǒu)🐅徑流量标準裝(zhuāng)置提供了❌新思(si)路。
　　另外，某些工(gong)業現場在做小(xiǎo)口徑電磁流量(liàng)計在線故障診(zhěn)斷🚶的時候，一個(ge)比較簡單的方(fāng)法是使用閥門(mén)啓停來控制⁉️流(liú)體流入一容器(qi)，再将容器稱重(zhòng)，這樣可以粗略(lue)判斷流量♍計的(de)正😄确率，這時啓(qi)停效應🏃的影響(xiǎng)完全可以不⭕計(ji)，這也爲現場故(gù)障診斷提供了(le)依據。

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