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電磁流量計靜態容積法流量校準裝置結構圖

電磁流量計在制造廠出廠前和使用一段時期后離線的周期檢定,均在專用流量校準裝置上用水實流校準,以確定儀表的流量指示值及其準確度。

電磁流量計在流量標準裝置上校準時與標準值的比較方法可分為流量法和總量法兩類。

總量法是比較儀表的累積體積流量值Vm和標準裝置測得的標準體積Vs,以確定儀表示值或其誤差。雖然校準是在指定的流量下進行,由于比較的量是總量,所以對流量穩定性的要求可以低些。

流量法則要求在預定的穩定流量下進行,儀表在預定的示值流量(qvm下運行一段時間t后,在標準裝置上收集到流過儀表的流體容積Vs,求得標準流量 ,然后比較 與(qvm。這是傳統的儀表實流校驗方法,要求在t時間內流量qv有較高的穩定性。

流量儀表采用總量法校驗方法后,降低了流量穩定性要求,簡化了流量標準裝置維持流量穩定性的設施,特別在大型裝置上大幅度降低了高位槽溢流所需能量消耗。這種方法已普遍為儀表制造廠所采用。但是傳統的檢驗方法在研究和計量機構內仍處于重要地位,用來研究開發或評定流量儀表性能。

電磁流量計實流校準常用的方法有:(1)容積-時間法;(2)質量-時間法;(3)標準流量計比較法。前兩者所用流量標準裝置稱原始標準裝置,后者稱傳遞標準裝置。

                 一、容積-時間法

1.容積法流量校準裝置的結構和工作原理

一種典型的裝置結構如圖8-1所示,其工作原理簡述如下:首先水泵2將水池1中的水打入水塔4,在整個實驗過程中使水塔處于有溢流狀態,以保證系統的壓頭不變。

 圖8-1  靜態容積法流量校準裝置典型結構示意圖

1-水池;2-水泵;3-上水管;4-水塔或穩壓容器;5-溢流管;

6-試驗管路;7-截止閥;8-上游側直管段;9-被檢流量計;

10-下游側直管段;11-夾表器;12-流量調節閥;13-噴嘴;

14-換向器;15、16-工作量器;17、18-放水閥;19-回水管路

打開截止閥7,水通過上游側直管段8、被檢流量計9、下游側直管段10、夾表器11、調節閥12和噴嘴13流出試驗管路。

   在試驗管路出口處裝有換向器14,轉向器是用來改變液體的流向,使水流流入工作量器16或15中,換向器是用來改變液體的流向,使水流流入工作量器16或15中,換向器啟動時觸發計時控制器,以保證水量和時間的同步測量。試驗時,可根據流量的大小選用一個工作量器計量水量,若選用工作量器15,則關閉放水閥17、打開放水閥18,并將轉換器置于使水流向工作量器16的位置。用調節閥12將流量調到所需流量,待流量穩定后,啟動換向器,將水流由工作量器16換入工作量器15。換向器動作過程中啟動計時器計時和被檢流量計的脈沖計數器計數。當到達預定的水量或脈沖數或時間時,即操作換向器,使水流由工作量器15換向到工作量16。記錄工作量器15所收集的水量Vs、計時器顯示的測量時間t和脈沖計數器顯示的脈沖數(或被檢流量計的指示流量)。

從標準水量Vs可得標準流量(qV)s

                                  (8-1)

用算得的流量(qv)s或標準水量Vs與被檢流量計的指示流量(qv)m或累積流量Vm比較,確定被檢流量計的誤差

                     (8-2)

                          (8-3)

此方法比較成熟,目前國內外用得最多,使用簡單,容易掌握。裝置各組成部分都進行過深入的理論分析和實驗研究,積累了很豐富的技術資料。相關的標準有:

國際標準化組織(ISO)頒布關于實流校驗標準有:ISO  8316(1987)《封閉管道中液體流量測量——容積法》;ISO 4185(1980)《封閉管道中液體流量測量——稱量法》;評定電磁流量計性能方法的有:GB/T18659-2002《封閉管道中液體流量測量——液體電磁流量計的性能評定方法》,等同采用ISO 9104(1991) 。

我國國家技術監督局頒布有水流量標準裝置檢定規程JJG164-2000《液體流量標準裝置》,但JJG164-2000較為簡略;而被其代替的JJG164-86《靜態容積法  水流量標準裝置檢定規程》敘述較為詳細。雖然作為法規已無效,但技術上還是很有參考價值的。電磁流量計適用的檢定規程是JJG198-94《速度式流量計檢定規程》。

2.校準

(1)校準前的準備

①流量標準裝置及其輔助測量儀表均應有有效的檢定合格證書;

②裝置的誤差應不超過被檢流量計基本誤差限的1/2;

③按GB/T18695-2002等標準、檢定規程的規定或流量計上、下游側的直管段其內徑與流量計的公稱通徑DN之差,一般應不超過DN的±3%,并不超過±5mm;

④流量計與管道連接處的密封件,即密封墊圈,其內徑應略大些,不得突入流通通道以內,避免影響流動狀態。這種貼鄰在電磁流量傳感器進口端的流動擾動,會嚴重影響測量值;

⑤對準確度不低于0.5級的流量計,流量計上游10DN長度內和下游2DN長度內的直管段內壁應清潔,無明顯凹痕、積垢和起皮等現象;

⑥當上游直管段長度不夠時,可以安裝流動調整器。雖然電磁流量計使用時可以任何姿勢安裝,但校準時分水平和垂直兩種。

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