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液(yè)體流量計(ji)在線校準(zhǔn)方法分析(xī)
發布時間(jiān):2020-5-7 08:22:37
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摘要:摘要(yao):一般來說(shuo),在工業現(xian)場中對流(liu)體流量進(jìn)行🌍測量的(de)儀器都被(bei)稱爲
流量(liang)計
或者流(liú)量表。在工(gōng)業測量過(guò)程中,流量(liang)計是一種(zhǒng)十分重要(yao)的✨儀表。近(jìn)幾年工業(ye)行業的不(bu)斷發展,對(dui)流量的🏒測(ce)量精度以(yi)及流量測(ce)量的範圍(wei)提出了更(geng)高的要求(qiú)。爲了滿足(zu)不同用途(tú)的流量測(cè)量,相關人(rén)員積極研(yán)發出了各(gè)種不同類(lèi)型的流量(liang)計🥵,并廣泛(fan)地♊應用于(yú)各種不同(tong)的行業中(zhong)。針對液體(ti)流量計
在(zài)線校準方(fang)法展開了(le)簡要的分(fen)析。
0引言
在(zai)工業生産(chan)中,計量是(shi)一項重要(yào)的工作環(huan)節。在計量(liang)科學技術(shù)中,流量計(jì)量有着重(zhòng)要的影響(xiang),并且與國(guó)防建設、國(guo)民經濟以(yǐ)及科學研(yan)究之間都(dou)有着十分(fèn)密切的聯(lián)系。做好流(liú)量工作,對(dui)于産品質(zhì)量的保證(zheng)以及生産(chan)效率的提(tí)升都有一(yi)定的促進(jìn)意義。
1液體(tǐ)流量計在(zai)線校準方(fāng)法
液體流(liu)量計可以(yi)分爲超聲(sheng)波式、電磁(cí)式、渦輪式(shi)、渦街🧑🏾🤝🧑🏼式⚽、浮(fu)子🔅式、質量(liang)式以及容(rong)積式,不同(tóng)種類的流(liú)量計在不(bú)同的領💁域(yu)中都有📧着(zhe)廣泛應用(yong)。在現場在(zai)線校準的(de)過程中,大(dà)多并🍉無相(xiang)應的在線(xiàn)校準技術(shù)規範,而校(xiào)準行爲通(tong)常是參照(zhao)流量所對(dui)應的檢定(ding)規程開展(zhǎn)。
1.1标準容積(jī)法
首先,工(gōng)作人員将(jiāng)流量進行(háng)調節,并将(jiāng)其控制在(zai)需要進行(hang)校🙇🏻準的流(liu)量點。其次(ci),将流量計(jì)的截止閥(fa)關閉,在下(xia)遊🛀預留口(kou)處或者下(xià)遊出口處(chù),通過利用(yong)軟管或者(zhe)活接頭的(de)方式将液(yè)體流量計(jì)🐇與标準金(jin)屬量器的(de)注液口進(jìn)行✌️連接,繼(jì)而将截止(zhǐ)閥打開,使(shi)标準金屬(shu)量器❄️中充(chōng)滿标準🈚液(ye)體,然後将(jiāng)🚩截止閥關(guan)閉。最後,工(gōng)作人員通(tōng)過對标準(zhun)金屬量器(qi)的示值與(yǔ)被🧡校表的(de)累計流量(liàng)進行對比(bi),從而确定(dìng)出示值的(de)誤✌️差值。
标(biao)準容積法(fa)測量的優(yōu)點包括:(1)在(zài)标準容積(jī)法中應用(yong)的💁是标🔴準(zhǔn)金屬量器(qi),容量大緻(zhi)爲1~5000L,所具有(you)的測量精(jing)度⛷️相對較(jiao)高。(2)标準容(róng)積法的測(ce)量與标準(zhun)表法有一(yi)定的㊙️不同(tong),标😍準容積(jī)法不必事(shi)先對🧡被測(ce)管道的材(cái)質、周長、壁(bì)厚等參㊙️數(shù)進行了🔞解(jiě),降低了測(cè)量結果受(shòu)到外部因(yin)素影響的(de)程度。
标準(zhǔn)容積法測(cè)量的缺點(diǎn)包括:(1)使用(yòng)該方法時(shi),必須要🧑🏾🤝🧑🏼在(zai)校準現場(chǎng)有預留口(kou),以确保标(biao)準金屬量(liàng)器能夠與(yu)計量㊙️計進(jìn)行連接,但(dàn)是絕大部(bu)分的校準(zhun)現場㊙️都無(wu)法📐滿足這(zhe)👄一條件.(2)由(yóu)于受🌈到标(biao)準金屬量(liàng)器大🔞小的(de)限制.,被校(xiào)的液體流(liú)量計口徑(jing)有一定的(de)限制,-般來(lai)說,隻有對(dui)于口徑小(xiǎo)⛱️于80mm的液體(tǐ)流量計進(jin)行測量時(shí)會選用該(gai)方法。(3)标準(zhun)容積法在(zai)應用前後(hou)都需要工(gong)作人員手(shǒu)動📐對其進(jìn)行截止閥(fá)的開關,有(yǒu)可能導.緻(zhì)測:量出現(xiàn)誤差,再利(li)用标準容(róng)積🍉法進行(hang)校準時,需(xū)要進行斷(duàn)流操作,這(zhe)對于某些(xie)區域中的(de)液體流量(liàng)計并不适(shì)用"。
1.2标準表(biao)法
首先,通(tōng)過在液體(ti)流量計的(de)上遊側或(huo)者下遊側(cè)将外夾✍️式(shi)的
超聲波(bō)流量計
以(yi)串聯的方(fang)式進行安(ān)裝,同時還(hái)需要在外(wài)夾式的⭐超(chāo)聲🔞波🏃♀️流📐量(liang)🆚計的換能(neng)器附近的(de)同一截面(mian)上等角分(fèn)布量具,對(duì)外直徑進(jin)行🔞測量。其(qí)次,需要在(zai)外夾式的(de)超聲波流(liu)量計的安(an)裝位置上(shang)均勻分布(bù)3個點,并♉通(tōng)過測量儀(yí)對管道的(de)厚度進行(hang)測量,對于(yú)無法測量(liang)的部分參(can)數,工作人(ren)員必須要(yào)根據相關(guān)的技術🈲資(zi)料對其進(jìn)行現場确(què)認。再次,将(jiang)測得的管(guǎn)道參數輸(shū)入到外夾(jiá)式的超聲(shēng)波📐流量計(jì)中,最終得(dé)出換能器(qì)的安裝距(jù)離,并在标(biāo)準管段上(shang)進行标注(zhu)劃線定📧位(wèi),爲準确安(ān)裝提供保(bao)㊙️障。對于💋已(yi)定安裝位(wèi)置周圍的(de)管壁要進(jìn)行清♉理,露(lu)出📞管道材(cái)質,并對其(qí)進行打磨(mó)。工作.人員(yuan)還需要在(zai)外夾式的(de)超聲波流(liú)量計的🚩表(biǎo)面塗刷耦(ou)合劑,并在(zài)換能器上(shàng)💔将對準安(an)裝位置進(jìn)行标志,确(que)保換能器(qì)的接受面(miàn)🤟以及發射(shè)面能夠🔞與(yǔ)管壁之間(jiān)進🏃行緊密(mì)接觸。最後(hou),通過利用(yong)緊固件将(jiang)換能器進(jìn)行固定,并(bìng)對信号進(jin)行調⭕試,對(dui)外夾式的(de)超聲波流(liú)🐪量計的示(shi)值以及被(bei)測液體流(liu)量計的示(shi)值進行讀(du)🐆取。
标準表(biao)法測量的(de)優點包括(kuo):(1)操作簡便(bian),具有較強(qiáng)的🍉實用性(xìng),能夠對不(bu)同口徑的(de)液體流量(liang)計進行在(zai)線👨❤️👨校準.(2)便(biàn)于攜帶,能(néng)夠🤞進行不(bu)斷流測流(liu):(3)對于液體(tǐ)流量計的(de)測量精度(dù)相對較高(gāo)。
标準表法(fa)測量的缺(que)點包括:(1)在(zai)使用标準(zhun)表法之前(qian),必須要對(duì)被測管道(dao)的各方面(mian)信息進行(háng)全面了解(jie),管道的相(xiàng)關參數對(dui)于換能器(qi)的安裝位(wèi)置有一定(dìng)的影響,因(yin)此,标準表(biao)法在使用(yòng)🍉過程中很(hěn)容易受到(dao)外界因素(su)的影響。(2)對(dui)于管道内(nèi)✔️的液體是(shi)否滿管無(wú)💯法進行準(zhǔn)确判斷,并(bìng)且也無法(fa)對管道内(nei)是否存在(zài)氣泡進行(háng)準确判斷(duan),這對于測(ce)量的結果(guǒ)影響📞相對(duì)較大口。
1.3電(dian)參數法
在(zài)使用電參(can)數法進行(hang)在線校準(zhun)的過程中(zhong),有以下幾(jǐ)種方🌍法:(1)通(tōng)過使用數(shù)字萬用表(biǎo)對勵磁線(xiàn)圈電阻進(jin)行🔞測量。(2)通(tong)過利用兆(zhào)歐表以及(jí)絕緣電阻(zu)測試儀對(duì)勵磁線圈(quan)對地絕緣(yuán)電阻進行(háng)測量。(3)對傳(chuan)感器的接(jie)地電阻進(jin)行測量👉。(4)對(dui)電機對地(dì)電阻的偏(pian)差率進行(háng)測量。(5)對外(wài)殼與電源(yuán)端㊙️子之間(jian)的絕緣電(dian)阻進行⁉️測(ce)量。(6)對轉換(huan)器的示值(zhi)出現的誤(wu)差進行測(cè)量.(7)對零點(dian)進行校🛀準(zhǔn)。
電參數法(fa)測量的優(you)點包括:電(dian)參數法在(zai)應用過程(chéng)中不需✏️要(yao)像标準表(biǎo)法一樣,需(xū)要在校準(zhǔn)工作開展(zhǎn)之前對被(bei)測管道的(de)相關參數(shu)進行了解(jiě),在一定程(chéng)🔴度上将測(ce)量結果受(shòu)到外界因(yīn)素影響的(de)概率降低(dī)。
電參數法(fǎ)測量的缺(quē)點包括:(1)對(duì)于流量測(ce)量與電參(cān)🙇🏻數測量之(zhī)間的函數(shù)關系難以(yi)進行确定(dìng),因此,電參(can)數法僅僅(jin)隻能作爲(wèi)定性測量(liang),而不是定(dìng)量測量。(2)由(you)于不同的(de)生産💔廠家(jiā)在生産流(liú)量計使,設(shè)定的電參(can)🙇♀️數具有一(yi)📱定的差異(yi)性,因此無(wú)法形成統(tǒng)一的标準(zhǔn)💯。
2管道式液(yè)體流量計(jì)在線校準(zhun)
2.1在線校準(zhǔn)的要求
(1)校(xiào)準的條件(jiàn):在液體流(liú)量計檢定(dìng)裝置上安(ān)裝被檢🌏流(liu)量計以及(jí)校準标準(zhǔn)器,安裝過(guò)程中必須(xū)要嚴格📧根(gēn)據相關标(biāo)準🈲要求進(jìn)行安裝。
(2)标(biao)準器具的(de)要求:以檢(jian)定合格的(de)便攜式超(chao)聲波流量(liàng)計作爲标(biāo)準器具,配(pei)合不同超(chao)聲波發射(she)頻率的傳(chuán)感器,可對(dui)DN15-2400之間管道(dao)進行測量(liang)。
(3)校準描述(shù):利用超聲(sheng)波的時差(chà)法原理,在(zai)此基礎上(shang),通過對示(shì)💛值的誤差(cha)進行對比(bǐ)的方式達(da)到校準的(de)目的。.
2.2數學(xué)模型
首先(xian),電磁流量(liang)計的相對(duì)示值誤差(chà)在計算時(shi),應當采用(yong)的公式爲(wèi): ,在該公式(shi)中,9:E代表的(de)是電磁流(liu)量計所産(chan)生的示值(zhi)誤差;qs代📞表(biǎo)的是電磁(ci)流量計的(de)瞬間值示(shì)值,qs代表的(de)是标準器(qi)✉️的瞬
間值(zhi)顯示值。而(ér)标準器的(de)瞬間值顯(xian)示值的計(ji)算公✉️式爲(wèi): ,在該公式(shi)中,q.代表的(de)是标4準器(qi)的瞬間值(zhi)顯示值;v代(dai)表💰的是聲(sheng)♊道上線的(de)平均流速(sù);K代表的是(shi)流速的分(fèn)布修正系(xi)數;而d則爲(wèi)💛管道💃的内(nei)徑。
其次,靈(líng)敏系數。靈(ling)敏系數的(de)公式爲:
最(zui)後,不确定(ding)度的傳播(bō)。在标準器(qi)瞬間值顯(xiǎn)示值的計(ji)算公式🏒以(yi)及靈敏度(du)系數的計(jì)算公式以(yi)及電磁流(liu)量的相對(duì)誤差示值(zhí)計⛱️算公式(shi)中,各個輸(shu)人量之間(jiān)都不♌相關(guan),在電磁流(liu)量計的🚶♀️示(shi)值誤差标(biao)準不确定(dìng)度的公式(shi)則爲:
2.3輸入(rù)量的相對(dui)不确定度(dù)評定
首先(xiān),标準器示(shi)值的不确(que)定度。對于(yu)标準器示(shì)值的不确(que)定度在相(xiang)關的标準(zhun)器鑒定證(zhèng)書中可以(yi)看到其.最(zui)大的允許(xu)❗誤差☀️大緻(zhi)爲+0.5%,根據均(jun)勻分布進(jìn)行考慮,k=、√3,因(yīn)此,對于标(biāo)準器示值(zhi)的不準确(que)度計算公(gong)式爲: 。
其次(cì),測量管徑(jìng)引入的不(bú)确定度。根(gēn)據不同的(de)測量範圍(wei)🌍,其最💃🏻大允(yun)許誤差也(ye)有一定的(de)差異,測量(liang)範圍在0~150的(de)✊,其最大允(yun)許誤☔差主(zhǔ)要是±0.02,而測(cè)量範圍在(zai)1500~2000,其最大的(de)允許誤差(chà)爲±0.14。實測的(de)管徑🌐大緻(zhi)爲81mm,-工作人(ren)員根據矩(ju)形分布進(jìn)行考🔴慮,K=√3,因(yin)此,對于測(ce)量管💚徑的(de)不确🏒定度(du)的計算公(gōng)式爲:
再次(cì),測量重複(fu)性的不确(que)定度。對于(yú)測量重複(fu)性而引入(ru)的不确👅定(dìng)度,工作人(rén)員可以通(tōng)過采用多(duō)次測量而(ér)得到,可以(yǐ)通過采用(yong)👅A類評定方(fāng)法對其進(jin)行評定。确(que)定出3個流(liu)量較準☔點(diǎn),并對每一(yi)個校準點(diǎn)校準10次。根(gēn)據最終得(dé)出的校準(zhǔn)結果,工作(zuò)人員通過(guò)對80%處的校(xiào)準點的10處(chù)示值誤差(cha)值進行計(jì)算,最終可(ke)以得出 ,對(duì)于單次實(shi)驗的标準(zhun)變差進行(hang)計算的計(jì)算公式爲(wei): ,在該公式(shì)中,E;主要代(dai)表的就是(shi)在第i流量(liang)點出第J次(ci)出⛱️現的示(shì)值誤差,而(er)E主要代表(biǎo)的是在第(dì)i流量點處(chù)的平均示(shi)值誤差。
最(zui)後,平均示(shì)值誤差的(de)不确定度(du)。平均示值(zhi)的誤差🐕不(bu)确定度計(jì)算公式爲(wei):
在該公式(shì)中,`E代表的(de)是在第i流(liu)量點出的(de)平均示值(zhi)誤差☂️,而⚽`E代(dài)表‼️的則是(shi)所有流量(liang)點的平均(jun)示值誤差(chà)。對于👣平均(jun)示值的誤(wu)差彙總如(ru)表1所示。
2.4不(bú)确定度的(de)合成
不确(què)定度的分(fèn)析如表2所(suo)示。
合成标(biāo)準的不确(què)定度的計(ji)算。由于在(zai)以上各項(xiang).中,各個标(biao)準不确定(dìng)度之間的(de)分量并沒(mei)有緊密的(de)聯系,因此(cǐ),對于合成(cheng)标準的不(bu)确定度計(jì)算公式爲(wèi):
不确定度(du)的擴展。将(jiang)包含因子(zǐ)K的值取定(dìng)爲2,那麽,液(yè)🔞體🌈流量計(ji)的測量結(jie)果相對擴(kuò)展的不确(què)定度則應(yīng)當爲: 。
對于(yu)不确定度(dù)的應用。在(zai)我國的計(ji)量科學技(jì)術組成中(zhōng),流量🏃🏻♂️計量(liàng)最終所得(dé)出的結果(guǒ)是否準确(què)對于👨❤️👨産品(pǐn)的質量以(yi)及科學技(ji)術的發展(zhan)以及生産(chan)效率的提(tí)升都有着(zhe)♋直接性的(de)影響。液體(ti)流量的在(zài)線校👉準結(jie)果中的不(bu)确定度對(duì)于流😄量計(ji)的計🧑🏽🤝🧑🏻量準(zhǔn)确有着決(jué)定性的作(zuo)用,并且在(zài)㊙️對在線校(xiao)準能力進(jìn)行評價的(de)過程中⚽,液(ye)體流量的(de)在線校準(zhun)結果中的(de)不确💰定度(du)也是一項(xiang)關⭐鍵性的(de)💛評價指标(biao)💰。
3結語
在液(yè)體流量測(cè)量過程中(zhōng),液體流量(liàng)計是一項(xiàng)主要的計(ji)量工具,并(bìng)且已經在(zai)冶金制藥(yào)、造紙、水利(lì)、環保、石油(you)🐕化工等領(lǐng)域中被廣(guang)泛應用。在(zai)實際的在(zai)線校🐉準過(guò)程中,标準(zhǔn)容積法、标(biao)準表法、電(diàn)參數法這(zhe)3種在線校(xiao)準方法都(dōu)是可行的(de),然而各自(zì)都有着不(bú)同的💜使用(yòng)條件,這🐪就(jiù)需要工作(zuo)人員對液(ye)體流量計(jì)在線🈲校準(zhun)方法的使(shi)用進行不(bú)斷總結和(he)分析,從而(er)使校準方(fang)法能夠得(dé)到👄完善。
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