摘要(yao)：大口徑 (DN ≥400mm) 電磁流量(liang)計 廣泛用于國、省(sheng)控重點排污企業(yè)的進出口，但由于(yú)🍓拆卸困難、不可停(tíng)運、經濟成本等原(yuán)因，導緻無法離線(xiàn)定期檢定，造成計(jì)量失控，甚至引發(fa)貿易糾紛。文章主(zhu)要從影響流量計(ji)測量結果的現場(chǎng)安裝、校準方法、計(jì)算公式等因素進(jin)行分析，确立校準(zhǔn)體系研究以期确(que)保流量計測量數(shù)據的正确率和可(kě)靠性，爲大口徑電(dian)磁☂️流量計的量值(zhí)溯源提供技術支(zhi)撐。
0引言
　　電磁流量(liang)計 是以法拉第電(dian)磁感應定律爲依(yi)據的流量測量儀(yí)表。其以精度高、可(ke)靠性高、多功能化(hua)、低能耗等優點廣(guang)泛應用🧡于污水、化(hua)工、自🥵來水行業等(deng)諸多行業[1]。但受限(xian)于計量過程的連(lián)續性，使用中的大(dà)口徑(DN≥400mm)流量🏃🏻‍♂️計由于(yú)拆卸困難、不🧑🏾‍🤝‍🧑🏼可停(tíng)運、經🛀濟成本等原(yuan)因，導緻無法離線(xiàn)定期檢定。因此，電(dian)磁流量計在線校(xiao)準體系研究需進(jìn)一步完善，以期對(dui)提高計量器具的(de)工作效率、完善量(liang)值傳遞和溯源體(tǐ)系、确保計量數據(ju)的正确可靠等具(jù)有深遠意義。
1電磁(cí)流量計的前期安(ān)裝、維護和接地
(1)電(diàn)磁流量計的現場(chang)安裝必須嚴格按(an)使用說明進行，應(ying)用電磁流量計測(ce)量液體的電導率(lü)應大于10-5S/cm。首先傳感(gǎn)器🧡的安裝位💋置必(bì)❌須保證被測液體(ti)完全充滿測量管(guǎn)，有必要時進行定(ding)期清洗，如果電極(ji)被沉💜積層覆蓋或(huo)被沉積層短路,将(jiang)輸送不出信号産(chǎn)生粗大誤差F。其次(cì)電磁流量計使用(yòng)前還☔應根據被測(cè)液體的種類、性能(neng)、溫度和壓力選用(yòng)具有合适的内㊙️襯(chen)及電極的傳感器(qi)。最後.選擇流量計(ji)量程時應不😄低于(yú)設計的最大流量(liang)值,正常使用的流(liu)量最好處于流量(liàng)計👣滿量程的30%~80%之間(jiān)。
(2)爲便于檢修,傳感(gan)器上下遊應安裝(zhuang)閥門并有旁路,傳(chuán)感器和轉換器的(de)安裝處應避免有(you)較強的交直流磁(cí)場或😄劇烈的振動(dòng)。上遊如有彎頭、三(sān)通、同心異徑管或(huò)全開閘閥後,傳感(gan)器上遊離電極的(de)中心線應有至少(shao)5倍管道内直徑的(de)直管段,如有不同(tóng)開度㊙️的閥門,應有(yǒu)10倍管徑的直管段(duan),如圖1所示，下遊直(zhí)管段爲2~5倍管徑的(de)直管段即可。此外(wài)爲避免流速分布(bu)及渦旋對測量的(de)影響, 流量調節閥(fá) 應設置在傳感器(qì)的下遊,當上遊直(zhi)管段長度不夠時(shí),在壓損許可情況(kuàng)下可安裝流動調(diào)整器，安裝後⁉️其直(zhi)管段長度應達到(dào)流動調整器說明(ming)書的要求。

(3)電磁流(liu)量計流量信号是(shì)以被測導電液體(tǐ)爲基準電♍位的，整(zheng)個測量管道内的(de)導電液體看成電(dian)阻爲💛零的導體，兩(liǎng)個電極對導電液(yè)體爲基準電位的(de)，整個測量管道内(nèi)的導電㊙️液體看成(cheng)電阻爲零的導體(ti)[7]。當傳感器前後爲(wei)金🌈屬管道，應合理(li)接地，如圖2所示㊙️，如(ru)果液體輸送管道(dao)爲非金屬管或其(qi)🤩他絕緣管，應在傳(chuan)感器和輸液管道(dào)之間裝🌂内部與液(ye)體接觸的👈金屬接(jiē)液環(或稱接地環(huán))，然後用導線與傳(chuan)感器接地端連接(jie)接地[4]，如圖🈲3所示。


2電(dian)磁流量計的在線(xian)校準方法
(1)目前解(jie)決電磁流量計在(zai)線校準有兩種主(zhǔ)流方案：一種是勵(li)磁🚶線圈檢查法這(zhe)種方法又稱爲電(diàn)磁流㊙️量計🤩的"幹标(biāo)"方法，另一種是外(wai)夾式超聲流量計(jì)校準法，也🈲稱"非接(jiē)🏃‍♀️觸測量法"。但"幹标(biāo)"方法❄️中由于标準(zhǔn)線圈是直接設計(ji)到📧流量計表體中(zhōng)的，無😄法對其電阻(zu)等指标的性能進(jìn)行定🌂期溯源，導緻(zhi)無法判斷一段時(shi)間後标準線圈的(de)計量特性是否發(fa)生變化，所以"幹标(biāo)"很難有效實現量(liàng)值溯源[3]。相🛀比較"幹(gan)标"方法的檢測，外(wai)夾式超聲🐇流量計(jì)的檢測具備不停(tíng)流、不截管，不受被(bèi)測流體溫度、壓力(lì)、密度的影響等現(xiàn)場校準優勢。
(2)外加(jiā)式超聲流量計校(xiào)準法現場校準時(shi)檢測人員應💚首先(xian)檢查流量計轉換(huan)器内置的影響計(jì)量精度的關鍵參(cān)數輸入是否正确(què)，詢問工作人員的(de)日常⛱️流量，并觀察(cha)并計算流量計一(yi)段時間内的平均(jun1)流速，根據标🔞準表(biao)在實驗室标準裝(zhuāng)置比對的大數據(jù)🏃‍♂️，輸入标準表與被(bèi)檢流量計的管徑(jìng)和流速相近的标(biao)定系數，外徑🚩、壁厚(hou)等參數根據流量(liang)計在線操作說明(ming)現場實測輸入。計(jì)算示值誤差時采(cǎi)用累積流量法，分(fen)三次分别讀取标(biao)準表和被檢表一(yi)定時間💜的流量累(lèi)積值作爲測量标(biāo)準表的标準值和(hé)被檢流量計示值(zhí)[6]，每次測量時🏃🏻‍♂️間爲(wèi)30min，條件許可🤟或者一(yi)天間内流量變化(huà)比較大的情況下(xia)可測量差異明顯(xiǎn)🏃🏻‍♂️的三個流量點。
3電(diàn)磁流量計的在線(xian)校準流程
(1)校準方(fang)法：非接觸測量法(fǎ)，即利用 外加式超(chao)聲流量計 夾持在(zai)被測流量計管道(dao)上，通過比對兩台(tai)流量計的累積流(liu)量♉誤差确定被檢(jian)流量計的計量特(tè)性[7]。
(2)校準項目：電磁(ci)流量計累積流量(liang)的示值誤差。
(3)測量(liang)依據：JJG1033-2007《電磁流量計(jì)檢定規程》。
(4)環境條(tiao)件：溫度：(0～45)℃，相對濕度(du)：(40%～90%)RH，外界磁場、震動和(hé)噪聲應小到對标(biāo)準表和被檢表的(de)影響可忽略不計(jì)。
(5)工作介質：充滿封(feng)閉管道的單相流(liu)體。
(6)測量設備如表(biao)1所示。

4校準體系中(zhong)測量結果的處理(li)
4.1校準結果計算
(1)流(liu)量點每次測量的(de)在線示值誤差Eij按(àn)式(1)計算

式(1)中：
Qij--第i流(liu)量點第j次校準時(shí)的流量計累積示(shi)值；
(Qs)ij--第i流量點第j次(ci)校準時的标準表(biao)累積示值。
取三次(cì)測量的在線示值(zhí)誤差平均值作爲(wèi)該流量點的☁️在線(xian)示值誤差Ei。
(2)流量計(ji)在線系數修正
　　完(wan)成在線校準後，當(dāng)流量點的在線示(shi)值誤差平均值Ei超(chāo)過流量🥰計的精度(du)等級時，如流量計(jì)用戶要求，可通過(guò)計算新在線修正(zhèng)系數而方便用戶(hù)調整示值誤差[7]。
新(xīn)修正系數按公式(shì)(2)計算：

式(2)中：K
i--第i校準(zhun)點新在線修正系(xì)數；
K0--流量計内置修(xiū)正系數
Ei--流量計在(zai)線示值誤差；
　　當校(xiao)準流量點數多于(yu)一個時，流量計各(ge)流量點平均在線(xiàn)修正系數K按公式(shì)(3)計算：

式(3)中：m-流量點(dian)數。
　　校準後當在線(xiàn)示值誤差平均值(zhi)Ei不超過流量計精(jīng)度等😄級時，則Ki=K0。
(3)重複(fú)性
　　流量計示值誤(wù)差的重複性S(Ei)建議(yì)采用極差法計算(suan)❗。
1)計算單個測量點(dian)示值誤差的平均(jun1)值：

式(5)中：R是極差系(xi)數，即R=Emax-Emin
　　C是極差系數(shu)，可查表得到，極差(cha)系數表如表2所示(shi)。

3)取流量計所有流(liú)量點的重複性最(zuì)大值作爲該台流(liú)量計😘的重複性S(Ei)。
4)當(dāng)以算術平均值`E作(zuò)爲被測量的示值(zhí)誤差時，則重複性(xìng)引入的🌈标準不确(que)定度。

　　當校準結果(guǒ)的重複性S(Ei)超出精(jing)度等級的1/2時，在校(xiao)準證㊙️書上應給📧出(chū)相關提示。
5結論
　　 大(dà)口徑電磁流量計(ji)在線校準體系的(de)構建主要從"安裝(zhuang)是基礎，标準很關(guan)鍵，方法需創新，數(shù)據是體現🚶"等方🛀面(mian)進行構思，解💋決了(le)企業拆卸困難、斷(duan)流停産、計量失控(kòng)等問題，保證了量(liàng)值溯源和測量數(shu)據的正确可靠，因(yin)爲非接觸測量方(fang)法所用标準設備(bèi)的✊不同，文章不在(zài)進行具體的不确(que)定度評定。但作爲(wèi)👌标準表的便🏒攜式(shi)超聲流量計現場(chang)測量時具有其局(jú)限性，當懸浮顆粒(lì)或者🐅氣泡超過一(yi)定範圍時或不滿(mǎn)管、前後直管段🔞不(bu)滿足等原因都會(hui)産生粗大誤差，尤(yóu)其當管道的襯📧裏(lǐ)或結垢太厚、襯裏(li)與🛀🏻管剝🐉離或鏽蝕(shí)嚴重時無法正确(què)測量。所以标💃準表(biǎo)的選擇以及正确(què)測量管道内徑是(shì)體系的關鍵，因爲(wèi)當标準設備無法(fa)正确測量時也🔱就(jiu)失去了現場校準(zhun)的實際意義。

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