摘(zhāi)要:目前電磁(ci)流量計 的标(biāo)定大部分是(shì)在标準表法(fǎ)裝置或靜态(tai)稱重體⛷️積罐(guàn))裝置🤞上進行(hang)的，而靜态稱(cheng)重都以換向(xiang)器法爲主。對(dui)于小口徑電(diàn)磁流量計 ，比(bi)如4~15mm口徑，由于(yu)沒有合适的(de)精度高的标(biāo)準表而往往(wǎng)采⛹🏻‍♀️用稱重法(fǎ)裝置标定。相(xiàng)對于動态換(huan)向器法裝置(zhì)，閥門啓停的(de)稱重裝置以(yi)下簡稱啓停(tíng)法裝置)具有(yǒu)設計難度低(di)，成本低的優(yōu)勢⁉️。但是由于(yu)閥門啓停在(zai)标定狀态下(xià)不是連續流(liu)，因此啓停效(xiào)應對電磁♉流(liú)量計的影響(xiang)有待分析。本(běn)文從示值誤(wù)差和重複性(xìng)兩個角度對(duì)啓停效應對(dui)标定結果的(de)影響進行了(le)評估。
0引言
　　目(mu)前标定電磁(ci)流量計的主(zhǔ)流标定裝置(zhì)有标準表法(fǎ)流⛱️量标準裝(zhuāng)置，稱重法液(yè)體流量标準(zhǔn)裝置體積罐(guan)法液體流量(liang)标準裝置)。另(lìng)外還有使用(yòng)閥門啓停的(de)靜态稱重法(fǎ)液體流量标(biāo)準裝置簡稱(cheng)啓停法裝置(zhì))。通常而言，啓(qǐ)停法裝置不(bú)适合标定速(sù)♻️度式流量🧡計(ji)的低流速🔴區(qu)”，尤其是中🌍大(dà)口徑渦街流(liu)量計。但是對(dui)于微小流量(liàng)标定，由于啓(qǐ)停法裝置設(shè)計簡單，且成(chéng)本低，維護方(fāng)便，如果能使(shǐ)用得當，還是(shì)有一定優💘勢(shi)。本文旨在研(yan)究啓⚽停法裝(zhuāng)置用于标定(dìng)微小口徑的(de)電磁流☂️量計(ji)4~15mm)的可行性。
 
1電磁流量計(ji)原理與特性(xing)
　　如圖1所示，由(yóu)法拉第電磁(ci)感應定律可(ke)知，導電液體(tǐ)流👣過具😍有🐆磁(cí)感應強度B的(de)磁場時，在電(diàn)極兩端産生(sheng)感應電勢E，這(zhe)個電勢與流(liu)經管道的流(liu)體流速成正(zheng)💛比四，通❤️過測(ce)量這個電勢(shì)就能夠間接(jie)👣測量出體積(ji)流量。
E=kBDV(1)
　　式中:E爲(wei)感應電勢;K爲(wei)特征常數;B爲(wèi)磁感應強度(du);D爲流量管内(nei)直徑;V爲測量(liàng)管内電極斷(duàn)面.軸線方向(xiàng)平均流速。
　　由(yóu)測量原理可(ke)知，電磁流量(liang)計是一種速(sù)度式流量計(ji)，速度式流量(liàng)計一顯著的(de)特點就是測(ce)量性能受流(liú)體流場特性(xìng)影響。通常而(er)言，中高流速(sù)區，線性和重(zhòng)複性較好，而(er)☔在低流速區(qū)，線性和重複(fú)性有所下降(jiang)。因爲在低流(liu)速區電極接(jie)收到的信号(hao)幅值降低，容(róng)易受過程👈噪(zao)聲影響。
 
2閥門(mén)啓停
　　閥門啓(qi)停法的流量(liang)标準裝置的(de)簡單示意圖(tu)如圖⁉️2所示，循(xun)環水♊經過泵(beng)進入标準表(biǎo)和被檢表，再(zai)經過啓停閥(fá)門進入秤水(shuǐ)箱。一個标定(ding)過程可以通(tōng)過控🔆制啓停(ting)閥來控制，啓(qi)停閥，标準表(biǎo)和被👈檢.表通(tong)過同步信号(hao)同步計時。啓(qi)🐅停閥必須選(xuǎn)用開關動作(zuò)快的✍️閥門，文(wen)本實驗使用(yong)的标定裝置(zhi)啓停閥的動(dong)作時間小于(yú)0.7s。同時，啓☁️停閥(fa)後端到秤的(de)水箱的管路(lu)需要🌈進行優(yōu)化設計，以🏃‍♀️保(bǎo)證每次啓停(tíng)時🔞的重複性(xing)達到要求。
　　一(yī)次閥門啓停(tíng)過程如圖3所(suo)示，當閥門開(kai)啓時，流量并(bìng)不能立即恢(huī)複到設定流(liú)量，這需要一(yi)個過程，同理(lǐ)當🙇‍♀️閥門關閉(bì)👣時，流量也不(bu)能立即恢複(fú)到零流量，也(yě)需要一個過(guò)🐆程。這個恢複(fu)過程，對電磁(ci)流量計的影(ying)響有多少，需(xū)要評估。
3實驗(yàn)研究
　　爲了研(yan)究裝置閥門(mén)啓停對電磁(ci)流量計标定(dìng)的影響，有必(bì)要❤️先确定測(ce)試裝置的啓(qǐ)停效應。首先(xian)使用精度高(gāo)的質量流量(liàng)計作🍉爲測試(shì)表，分别在裝(zhuāng)置最大流量(liang)和最小♊流量(liang)時測試了啓(qǐ)停效應。該啓(qi)停法裝置的(de)擴展不确定(dìng)度爲0.03%(k=2),
3.1質量流(liu)量計的啓停(tíng)效應
　　按照JJG164-2000中(zhōng)描述的方法(fa)，一次流量驗(yàn)證過程後，在(zài)下一次流量(liang)驗證過程中(zhōng)啓停閥門10次(cì)，如此重複10次(ci)。如此得出的(de)質🧡量流♌量計(ji)與秤的示值(zhí)誤差如圖4所(suǒ)示。
 
　　在小流量(liang)時，10次閥門換(huan)向和單次閥(fá)門換向的平(píng)均誤差的偏(piān)💜差爲0.01%，在大流(liú)量時，約爲0.008%。
　　由(you)此可見從示(shì)值誤差的角(jiao)度分析，該測(ce)試裝置的啓(qi)停效應對質(zhì)量流量計來(lái)說是非常小(xiǎo)的，可以忽略(luè)不計。
　　同時爲(wei)了電磁流量(liàng)計在該裝置(zhì)上的啓停效(xiào)應，選用🌂了一(yi)台重複性和(he)正确定都較(jiao)好的電磁流(liú)量計㊙️，按照JIG164-2000做(zuo)了啓停效應(yīng)的不确定度(du)評估，評估結(jie)果如🛀表1所示(shì)。使用電磁流(liu)量計得出的(de)合成不确定(ding)度爲0.069%要比質(zhi)量流量計得(de)出的合成👨‍❤️‍👨不(bu)确定度要高(gāo)許多。而這高(gao)不确定度主(zhǔ)要由低流速(sù)時貢獻的。由(yóu)此可✂️知，啓停(ting)過程對電磁(cí)流量計有一(yi)定的影響，但(dan)是對示值誤(wù)差和重複性(xìng)究競影響多(duo)大，本文3.2章節(jie)進行了實驗(yàn)分析。
3.2電磁流(liu)量計的啓停(tíng)法标定分析(xi)
　　本文選擇了(le)2台4mm、2台8mm和1台15mm口(kou)徑的精度高(gao)電磁流量計(jì)，在0.03%擴👈展不确(que)定度的啓停(tíng)法裝置上進(jin)行試驗，該裝(zhuang)置是具有🏃标(biāo)準表和啓停(tíng)稱重法的混(hùn)合型流量标(biao)定裝置，裝置(zhi)上的标準表(biao)爲高🤟準Elite系列(liè)CMFS010，CMFS015和CMF025各一台，三(san)台标準表的(de)正确率都優(you)于0.03%。
 
　　将5台電磁(ci)流量計分别(bié)使用閥門啓(qi)停法和标準(zhǔn)表法♈在0.3、1和3m/s的(de)🏃流速下分别(bié)進行了測試(shi)，每個流速點(dian)分别重複了(le)6次。表2顯示了(le)5台表的在各(ge)種測試方法(fǎ)下的示值誤(wù)差和重複性(xìng)⭕。
 
　　由表2轉換出(chu)如圖6和圖7所(suo)示的示值誤(wù)差偏差和重(zhòng)複性偏差圖(tu)。由圖6可見，啓(qǐ)停效應确實(shí)對電磁流量(liàng)❗計的示值🈲誤(wù)差♻️産生了一(yī)定的影響，但(dàn)示值誤差偏(piān)✔️差都在0.1%之内(nei)。而對于重⚽複(fú)性，标😍準表法(fǎ)和啓停法沒(mei)有明顯的區(qū)别。這個測試(shi)結果與表1中(zhōng)使用電磁流(liú)量計測得的(de)啓停效應不(bu)☎️确定度是比(bǐ)❗較接近的。圖(tu)7是電磁流量(liang)計在啓停時(shi)跟随♊質量流(liu)量計标準表(biǎo)🍓瞬時流量變(biàn)化的✍️一個實(shí)時圖，說明選(xuǎn)用的電磁流(liú)量計能夠很(hěn)好地跟🤟随标(biao)準表的流量(liang)變⭐化。
 
4結束語(yu)
　　實驗結果說(shuo)明，閥門啓停(tíng)效應對小口(kǒu)徑電磁.流量(liàng)計在示值誤(wù)差上的體現(xiàn)比較接近使(shi)用電磁流量(liàng)🔴計的啓停😘效(xiào)應🐅不确定度(du)評估。因此，如(rú)果通過上位(wei)⛹🏻‍♀️機軟件修正(zhèng)啓停效應，同(tong)時保證在低(dī)💔流量時的最(zui)小稱重，閥門(mén)啓停法裝置(zhi)是可✨以用于(yu)标定小口徑(jìng)電磁流量計(jì)的，這爲設計(jì)專用的小口(kou)徑流量标準(zhǔn)裝置提供了(le)新思路。
　　另外(wai)，某些工業現(xiàn)場在做小口(kou)徑電磁流量(liàng)計在線故障(zhang)診斷的時候(hòu)，一個比較簡(jiǎn)單的方法是(shì)使用閥門啓(qǐ)停來控制流(liú)體流入💃🏻一容(rong)器，再将容器(qi)稱重，這樣可(ke)以粗略判斷(duàn)流量計的正(zheng)🐆确率，這時啓(qǐ)停效應的影(yǐng)響完全可以(yi)不計，這也爲(wei)現場故障診(zhen)斷提供了依(yī)據。

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