淺談電磁流量計(jì)在檢定過(guò)程中的技術(shù)要求和影響
電磁流量計(jì)是工業(yè)流量測(cè)量?jī)x表中的一種,由于用電磁流量計(jì)測(cè)量液體的體積流量,可以不受液體的溫度、壓力、密度、粘度等參數(shù)的影響,故無(wú)需進(jìn)行修正計(jì)算或參數(shù)補(bǔ)償。所以電磁流量計(jì)被廣泛應(yīng)用于化工、石油冶金、化學(xué)纖維、水泥制造等工業(yè)生產(chǎn)各部門(mén)中,因此電磁流量計(jì)的檢定、校準(zhǔn)也尤為重要,在流量測(cè)量?jī)x表檢定、校準(zhǔn)中所占比例也越來(lái)越大,在這里淺要談一談電磁流量計(jì)在其檢定校準(zhǔn)過(guò)程中應(yīng)該遵守的一些技術(shù)要求及影響因素。
1.流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的要求及影響:
按計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的不同,流量標(biāo)準(zhǔn)裝置分為稱重法,容積法和標(biāo)準(zhǔn)表法三種,按試驗(yàn)介質(zhì)不同,流量標(biāo)準(zhǔn)裝置分為液體和氣體兩類,我計(jì)量所使用的標(biāo)準(zhǔn)裝置為靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。工作原理是將被檢流量計(jì)的輸出值與工作量器在測(cè)量時(shí)間內(nèi)收集到的水在靜止?fàn)顟B(tài)下的體積相比較經(jīng)過(guò)一定的數(shù)學(xué)運(yùn)算,即可確定被檢流量計(jì)的計(jì)量性能。靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的工作標(biāo)準(zhǔn)是二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器或三等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器,二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的***大允許誤差為±2.5×10-4,三等標(biāo)準(zhǔn)容器的***大允許誤差為±( 0.5×10-3-1×10-3)。使用的金屬量器的準(zhǔn)確度等級(jí)不同,靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度亦不相同。一般的靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度Ur為0.05%-0.2%(k=2)。
流量標(biāo)準(zhǔn)裝置及配套儀表均應(yīng)具有有效的檢定證書(shū),裝置的測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度應(yīng)不大于被檢流量計(jì)***大允許誤差值的1/3.
流量裝置要能夠提供足夠的壓力保證流速的穩(wěn)定,流速過(guò)低也會(huì)影響測(cè)量精度。
2 電磁流量計(jì)安裝條件的的要求及影響
根據(jù)電磁流量計(jì)的計(jì)量原理,電磁流量計(jì)一般由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,測(cè)量管上下各裝有勵(lì)磁線圈,由轉(zhuǎn)換器提供勵(lì)磁電流產(chǎn)生磁場(chǎng)充滿測(cè)量管道一對(duì)或多對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁(與磁場(chǎng)方向垂直)與液體接觸來(lái)檢測(cè)并引出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),它基于法拉第電磁感應(yīng)定律測(cè)出體積流量與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)成正比。這就要求流量計(jì)檢定安裝時(shí)應(yīng)滿足上、下游側(cè)的直管段長(zhǎng)度的要求,流量計(jì)一次裝置應(yīng)安裝在離任何上有擾動(dòng)部件至少 10倍公稱通徑(10DN)和離任何下游擾動(dòng)部件5DN的直管段中。安裝時(shí)應(yīng)使流量計(jì)標(biāo)志流向與試驗(yàn)介質(zhì)實(shí)際流向一致,法蘭和墊片要與流量計(jì)同軸同心,連接處的密封墊片不得突入流體否則會(huì)影響流量計(jì)測(cè)量精度。在檢定過(guò)程中試驗(yàn)介質(zhì)要盡量保持充滿試驗(yàn)管道,無(wú)氣泡且為單項(xiàng)穩(wěn)定無(wú)漩渦流動(dòng)。
3 傳感器接地的問(wèn)題及連接電纜匹配問(wèn)題的影響電磁流量計(jì)傳感器電極檢測(cè)的流量信號(hào)是毫伏級(jí)的,且以傳感器內(nèi)流體的電位為基準(zhǔn)的,所以外來(lái)干擾對(duì)它的影響
極大,因而,良好的接地很大程度上決定著電磁流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度。試驗(yàn)介質(zhì)本身作為電導(dǎo)體,必須排除其他不相關(guān)的電磁干擾。電極檢測(cè)出的電勢(shì)信號(hào),不受外界寄生電勢(shì)的干擾。檢定校準(zhǔn)過(guò)程中對(duì)傳感器應(yīng)有良好的單獨(dú)接地線,接地電阻小于10ω。在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或是非金屬管道時(shí),傳感器兩側(cè)應(yīng)裝有接地環(huán)。在檢定流量計(jì)過(guò)程中往往還會(huì)忽略連接傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的電纜系統(tǒng),而盲目地去現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試或檢查過(guò)程地故障,實(shí)際上出現(xiàn)連接電纜
的原因頻度較高。例如:1、將所附整根電纜割斷后重新連接使用一段后連接處吸入潮氣、絕緣下降; 2、信號(hào)線末端
未處理好,內(nèi)屏蔽層、外屏蔽層和信號(hào)芯相互間有短接,或與外殼短接;3、不用規(guī)定型號(hào)(或所附)的電纜;4、電纜長(zhǎng)度超過(guò)受液體電導(dǎo)率制約的長(zhǎng)度上限;5、液體電導(dǎo)率較低而傳感器和轉(zhuǎn)換器相距較遠(yuǎn),未按規(guī)定用驅(qū)動(dòng)屏蔽電纜,有些型號(hào)儀表電纜長(zhǎng)度超過(guò)30米,電導(dǎo)率低于10-4s/cm時(shí)就需用2芯雙重屏蔽的驅(qū)動(dòng)屏蔽層。
4 檢定環(huán)境條件的要求
溫度的變化會(huì)使三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生微小而緩慢地變化,這種變化量會(huì)被后面的電路逐級(jí)放大,***終在輸出端產(chǎn)生較大的電壓漂移。零點(diǎn)漂移在電磁流量計(jì)的檢定過(guò)程
中也是比較常見(jiàn)的,所以每次檢定流量計(jì)之前要先對(duì)其進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn),檢定的環(huán)境條件也是很重要的。
大氣環(huán)境條件一般應(yīng)滿足:
—-環(huán)境溫度:5℃~35℃
—-相對(duì)濕度:15%~85%
—-大氣壓力:86KPa~106KPa
外界磁場(chǎng)、機(jī)械振動(dòng)、噪聲應(yīng)小到對(duì)流量計(jì)的影響可忽略不計(jì)。
5 檢定流量點(diǎn)和檢定次數(shù)的要求
電磁流量計(jì)流量檢定點(diǎn)應(yīng)包含下列流量點(diǎn):qmax、qmin、0.10qmax、0.25qmax、0.50qmax、0.75qmax。當(dāng)檢定點(diǎn)小于qmin時(shí),該檢定點(diǎn)可以取消。在檢定過(guò)程中,每個(gè)流量點(diǎn)的
每次實(shí)際檢定流量與設(shè)定流量的偏差應(yīng)不超過(guò)± 5%或不超過(guò)±1% qmax。對(duì)于使用相對(duì)示值誤差的流量計(jì),準(zhǔn)確度等級(jí)等于及優(yōu)于0.2級(jí)的每個(gè)流量點(diǎn)的重復(fù)檢定次數(shù)應(yīng)不少于6次;準(zhǔn)確度等級(jí)低于 0.2級(jí)的每個(gè)流量點(diǎn)的重復(fù)檢定次數(shù)應(yīng)不少于3次。對(duì)于使用引用誤差的流量計(jì),每個(gè)流量點(diǎn)的重復(fù)檢定次數(shù)不應(yīng)少于3次。
6.總結(jié)
電磁流量計(jì)檢定的標(biāo)準(zhǔn)裝置、檢定環(huán)境、流量計(jì)的安裝條件,標(biāo)定時(shí)的流速狀態(tài)等各種因素、接地、以及內(nèi)壁是否結(jié)垢等這些客觀條件都會(huì)影響到流量計(jì)的標(biāo)定精度。因此我
們?cè)趯?duì)其標(biāo)定時(shí)要嚴(yán)格按照檢定規(guī)程操作,以減小一些影響儀表精度的客觀因素。