摘(zhai)要：大口徑(jing) (DN ≥400mm) 電磁流量(liang)計 廣泛用(yong)于國、省控(kong)重點排污(wu)企業的進(jin)出口，但由(you)于拆卸🐇困(kun)難、不☔可停(ting)運、經濟成(cheng)本等原因(yin)，導緻無法(fa)離線定期(qi)檢定，造成(cheng)計量失控(kong)，甚至引發(fa)貿易糾紛(fen)。文章主要(yao)從影響流(liu)量計測量(liang)結🔞果的現(xian)場安裝、校(xiao)準方法、計(ji)算公式等(deng)因💜素進行(hang)分析，确立(li)校準體系(xi)研究以期(qi)确保流量(liang)計測量數(shu)據的正确(que)率和可靠(kao)性，爲大口(kou)徑電磁流(liu)量計的量(liang)值📧溯源提(ti)供技術🌈支(zhi)撐。
0引言
　　電(dian)磁流量計(ji) 是以法拉(la)第電磁感(gan)應定律爲(wei)依據的流(liu)量測量儀(yi)表。其以精(jing)度高、可靠(kao)性高、多功(gong)能化、低能(neng)耗等優點(dian)廣泛應用(yong)于污水、化(hua)♊工、自❄️來水(shui)行業等諸(zhu)多行業[1]。但(dan)受限于計(ji)量過程的(de)連續性，使(shi)用中的大(da)口徑(DN≥400mm)流量(liang)計由于拆(chai)卸困難、不(bu)可停運、經(jing)濟成本等(deng)🌍原因，導緻(zhi)無法離線(xian)定期檢定(ding)。因此，電磁(ci)流量計在(zai)線校準體(ti)系研究需(xu)進一🈚步完(wan)善，以期對(dui)提高計量(liang)器具的工(gong)作效率、完(wan)善量值傳(chuan)遞和溯源(yuan)體系、确保(bao)計量數據(ju)的正确可(ke)靠等具有(you)深遠意義(yi)。
1電磁流量(liang)計的前期(qi)安裝、維護(hu)和接地
(1)電(dian)磁流量計(ji)的現場安(an)裝必須嚴(yan)格按使用(yong)說明進行(hang)，應用電磁(ci)流量計測(ce)量液體的(de)電導率應(ying)大于10-5S/cm。首先(xian)傳感器的(de)安♈裝位置(zhi)必須保證(zheng)被測液體(ti)完全充滿(man)測量管，有(you)必要時進(jin)行定期清(qing)洗，如果電(dian)極被沉積(ji)層覆蓋或(huo)被沉積🌈層(ceng)短路,将輸(shu)送不出信(xin)号産生🔆粗(cu)大誤差F。其(qi)次電磁流(liu)量計使用(yong)前還應根(gen)據被測液(ye)體的種類(lei)、性能、溫度(du)和壓力✊選(xuan)用具有合(he)适的内襯(chen)及電極的(de)傳感器。最(zui)後.選擇流(liu)量計量程(cheng)時應不低(di)于設計的(de)最大流量(liang)值,正常使(shi)用的🐇流量(liang)最好處⛱️于(yu)流量計滿(man)量程的30%~80%之(zhi)間。
(2)爲便于(yu)檢修,傳感(gan)器上下遊(you)應安裝閥(fa)門并有旁(pang)路,傳🐇感器(qi)和轉♊換器(qi)的安裝處(chu)應避免有(you)較強的交(jiao)直流磁⛹🏻‍♀️場(chang)或劇烈的(de)振動。上遊(you)如有彎頭(tou)、三通、同心(xin)異徑管或(huo)全開閘閥(fa)後,傳感器(qi)上遊離電(dian)極的中心(xin)線應有至(zhi)少5倍管道(dao)内❤️直徑的(de)直管段,如(ru)有不同開(kai)度的閥門(men),應有10倍管(guan)徑的直管(guan)段,如圖1所(suo)💯示，下遊直(zhi)管㊙️段爲2~5倍(bei)管徑的直(zhi)管段即可(ke)。此外爲避(bi)免流速分(fen)布及渦旋(xuan)對🤞測量的(de)影響, 流量(liang)調節閥 應(ying)設置在傳(chuan)感器的下(xia)遊,當上遊(you)直管段長(zhang)度不夠時(shi),在壓損⛱️許(xu)可情況下(xia)可安裝流(liu)動調整器(qi)，安裝後其(qi)直管段長(zhang)度♋應達到(dao)流動調整(zheng)器說明書(shu)的要求。

(3)電磁流(liu)量計流量(liang)信号是以(yi)被測導電(dian)液體爲基(ji)準🛀🏻電位的(de)，整個測量(liang)管道内的(de)導電液體(ti)看成電阻(zu)爲零的導(dao)體，兩個電(dian)極對導電(dian)液體爲基(ji)準電位的(de)，整個測量(liang)🏃🏻‍♂️管道内的(de)導電液體(ti)看♈成電阻(zu)爲零的導(dao)體[7]。當傳感(gan)器前後爲(wei)金🎯屬管道(dao)，應📞合理接(jie)地，如圖2所(suo)示，如果液(ye)體輸送管(guan)道爲非金(jin)屬管或其(qi)他絕緣管(guan)，應在傳感(gan)器和輸液(ye)管道之間(jian)裝内部與(yu)液體接觸(chu)的金屬接(jie)液環(或稱(cheng)接地環)，然(ran)後用導線(xian)與傳感器(qi)接地端連(lian)接接地[4]，如(ru)圖🔴3所示。


2電(dian)磁流量計(ji)的在線校(xiao)準方法
(1)目(mu)前解決電(dian)磁流量計(ji)在線校準(zhun)有兩種主(zhu)流方案：一(yi)❌種是🐇勵磁(ci)線圈檢查(cha)法這種方(fang)法又稱爲(wei)電磁流量(liang)計的"幹标(biao)"方法，另一(yi)種是外夾(jia)式超聲流(liu)量計校準(zhun)法，也稱"非(fei)接觸測量(liang)法"。但"幹标(biao)"方法⁉️中由(you)于标準⭐線(xian)圈是直接(jie)設計到流(liu)量計表體(ti)中的，無法(fa)對其電🔴阻(zu)等指标的(de)性能進行(hang)定👄期溯源(yuan)，導緻無法(fa)判斷一🏃‍♀️段(duan)時間後标(biao)準線圈的(de)計量特性(xing)是否發生(sheng)變化，所以(yi)"幹标"很難(nan)有效👉實現(xian)量值溯源(yuan)[3]。相比較"幹(gan)标"方法的(de)🔅檢測，外夾(jia)式超聲🤟流(liu)量計的檢(jian)測具備不(bu)停流、不截(jie)管，不受被(bei)測流體溫(wen)度、壓力🔆、密(mi)度的影響(xiang)等🚶‍♀️現場校(xiao)準優勢。
(2)外(wai)加式超聲(sheng)流量計校(xiao)準法現場(chang)校準時檢(jian)測人員應(ying)首先檢查(cha)流量計轉(zhuan)換器内置(zhi)的影響計(ji)量精度的(de)關鍵參數(shu)輸🌈入是☎️否(fou)正确，詢問(wen)工作人員(yuan)的日常流(liu)量，并😘觀察(cha)并🍓計算流(liu)❤️量計一段(duan)時間内的(de)平均流♊速(su)，根據标✍️準(zhun)表在實驗(yan)室标準裝(zhuang)置比對的(de)大數據，輸(shu)入标準表(biao)🍓與被檢流(liu)量計的管(guan)徑和流速(su)相近的标(biao)定系數，外(wai)徑、壁厚等(deng)參數根據(ju)流量計在(zai)線操作說(shuo)明現場實(shi)測輸入。計(ji)算示值誤(wu)差時采用(yong)累積流✨量(liang)法，分三次(ci)分别讀🌈取(qu)标準表和(he)被檢表一(yi)定時間的(de)流量累🌏積(ji)值作爲測(ce)量标準表(biao)的标準值(zhi)和🆚被檢流(liu)量計示值(zhi)[6]，每次測量(liang)時間爲30min，條(tiao)件許可或(huo)者一天間(jian)内流量變(bian)化比較大(da)的情況下(xia)可測量差(cha)異明顯的(de)三個流量(liang)點。
3電磁流(liu)量計的在(zai)線校準流(liu)程
(1)校準方(fang)法：非接觸(chu)測量法，即(ji)利用 外加(jia)式超聲流(liu)量計 夾持(chi)在被測流(liu)量計管道(dao)上，通過比(bi)對兩台流(liu)量計的累(lei)💘積✨流量誤(wu)差确定被(bei)檢流量計(ji)的計量特(te)性[7]。
(2)校準項(xiang)目：電磁流(liu)量計累積(ji)流量的示(shi)值誤差。
(3)測(ce)量依據：JJG1033-2007《電(dian)磁流量計(ji)檢定規程(cheng)》。
(4)環境條件(jian)：溫度：(0～45)℃，相對(dui)濕度：(40%～90%)RH，外界(jie)磁場、震動(dong)和噪聲應(ying)小到對标(biao)❤️準表和被(bei)檢表的影(ying)響可忽略(lue)不計。
(5)工作(zuo)介質：充滿(man)封閉管道(dao)的單相流(liu)體。
(6)測量設(she)備如表1所(suo)示。

4校準體(ti)系中測量(liang)結果的處(chu)理
4.1校準結(jie)果計算
(1)流(liu)量點每次(ci)測量的在(zai)線示值誤(wu)差Eij按式(1)計(ji)算

式(1)中：
Qij--第(di)i流量點第(di)j次校準時(shi)的流量計(ji)累積示值(zhi)；
(Qs)ij--第i流量點(dian)第j次校準(zhun)時的标準(zhun)表累積示(shi)值。
取三次(ci)測量的在(zai)線示值誤(wu)差平均值(zhi)作爲該流(liu)量點的在(zai)😘線示值誤(wu)差Ei。
(2)流量計(ji)在線系數(shu)修正
　　完成(cheng)在線校準(zhun)後，當流量(liang)點的在線(xian)示值誤差(cha)平均值🌈Ei超(chao)過流量計(ji)的精度等(deng)級時，如流(liu)量計用戶(hu)要求，可通(tong)過計算新(xin)在線修正(zheng)系數而方(fang)便用戶調(diao)整示值誤(wu)差[7]。
新修正(zheng)系數按公(gong)式(2)計算：

式(shi)(2)中：K
i--第i校準(zhun)點新在線(xian)修正系數(shu)；
K0--流量計内(nei)置修正系(xi)數
Ei--流量計(ji)在線示值(zhi)誤差；
　　當校(xiao)準流量點(dian)數多于一(yi)個時，流量(liang)計各流量(liang)點平均在(zai)線修✊正系(xi)數K按公式(shi)(3)計算：

式(3)中(zhong)：m-流量點數(shu)。
　　校準後當(dang)在線示值(zhi)誤差平均(jun)值Ei不超過(guo)流量計精(jing)度等💛級時(shi)，則🧑🏾‍🤝‍🧑🏼Ki=K0。
(3)重複性(xing)
　　流量計示(shi)值誤差的(de)重複性S(Ei)建(jian)議采用極(ji)差法計算(suan)。
1)計算單個(ge)測量點示(shi)值誤差的(de)平均值：

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

3)取流(liu)量計所有(you)流量點的(de)重複性最(zui)大值作爲(wei)該台❤️流量(liang)計的重複(fu)性S(Ei)。
4)當以算(suan)術平均值(zhi)`E作爲被測(ce)量的示值(zhi)誤差時，則(ze)重複性引(yin)入🐅的标準(zhun)不确定度(du)。

　　當校準結(jie)果的重複(fu)性S(Ei)超出精(jing)度等級的(de)1/2時，在校準(zhun)🥵證書上應(ying)⭐給出相關(guan)提示。
5結論(lun)
　　 大口徑電(dian)磁流量計(ji)在線校準(zhun)體系的構(gou)建主要從(cong)"安🔴裝🛀🏻是基(ji)礎，标準很(hen)關鍵，方法(fa)需創新，數(shu)據是體現(xian)"等方面進(jin)行構思，解(jie)☀️決了企業(ye)拆卸困難(nan)、斷流停産(chan)、計量失控(kong)等問題，保(bao)證了量值(zhi)溯源和測(ce)量數據的(de)正确可靠(kao)，因爲非接(jie)觸測量方(fang)法所用标(biao)準設備的(de)不同，文章(zhang)不在進行(hang)具體的不(bu)确定度評(ping)定。但作爲(wei)💘标準表的(de)便攜♊式超(chao)聲流量計(ji)現場測量(liang)時具有其(qi)💞局限性，當(dang)🙇🏻懸浮顆粒(li)或者氣泡(pao)超過一定(ding)範圍時或(huo)不滿管、前(qian)後直管段(duan)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼不滿足等(deng)原因都💛會(hui)産生粗大(da)誤差，尤其(qi)✔️當管道的(de)襯裏或結(jie)垢太厚、襯(chen)裏與管剝(bao)🍉離或鏽蝕(shi)嚴重時無(wu)法正确測(ce)量。所以标(biao)準表的選(xuan)擇以及正(zheng)确測量管(guan)道内徑是(shi)體系的關(guan)鍵，因爲當(dang)标準🐆設備(bei)無法正确(que)測量時也(ye)就失去了(le)現場校準(zhun)的實際意(yi)🔞義。

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