電磁流量計標定目的和標定方法

電磁流量計標定目的和標定方法
   電磁流量計的標定目的
    式(1．1)從理論上理想化了電磁流量計工作時產生的流量信號，但是傳感器在實際使用時，由于加工上帶來的誤差(如線圈繞制、襯罩加工、電極裝配等) 和現場各式各樣的干擾(包括串模干擾、共模干擾、同相干擾、微分干擾等)， 導致傳感器并不能*按式(1．1)揭示的規律工作。下面的式(1．3)對式(1．1)作了修改，考慮了電磁流量計工作時因各種干擾引入的誤差，其中eo為誤差項。U=kBDv+eo (1．3) 可以看出，式(1．3)是一個有截距的一元一次方程。這就是說，由于各種干擾的存在，造成了在充滿不流動的流體時，傳感器仍然有輸出信號的可能，也就是傳感器具有零點輸出。因此，只有通過測量出傳感器零點，予以修正方程的截距項， 才能修正儀表的測量線性度。儀表測量準確度在于方程斜率調整的準確度。通過修正斜率k，可以標定流量計的測量線性度。從這方面來講，標定的目的就是獲取傳感器特性方程的斜率值和截距值，從而真正保證測量的線性度和準確度要求，達到高的測量精確度等級1131。為了確定電磁流量計的流量值或流量測量值的準確度，必須對電磁流量計實施標定。標定通常包括兩種具體情況，分別實現兩種不同的功能。，將量值傳遞給儀表，確定流量標度標記所處的位置；第二，調整儀表的輸出與標準值進行比較，以判別儀表準確度，測定其誤差值11I。例如，電磁流量計作為產品在出廠之前總要進行標定，這屬于種情況；而電磁流量計作為產品應用后，總要定期進行標定以保證其精度要求，這就屬于第二種情況。
    電磁流量計的標定方法
   從電磁流量傳感器和轉換器是否分開進行標定的情況看，電磁流量計標定可
   分為整機標定和分離標定兩種方法。
   使用整機標定方法標定電磁流量計時，電磁流量傳感器和轉換器組裝成整臺儀表，在標定過程中通過直接設定合適的轉換器儀表系數和零點完成標定。使用分離標定方法標定電磁流量計時，電磁流量傳感器和轉換器各自分開標定，標定結果需要分別獲得電磁流量傳感器和轉換器的標定系數。一般來說，使用整機標定方法標定單個儀表過程相對簡單、方便；使用分離標定方法需要對電磁流量傳感器和轉換器分開標定，過程相對比較煩瑣，不過分離標定有利于實現電磁流量計的互換，方便了使用過程中對儀表的維護。
   從標定過程中是否需要實際流體流經電磁流量傳感器管道來看，電磁流量計標定又可分為濕標定和干標定兩種方法。通常，濕標定也稱作直接測量法，干標定稱為間接測量法。
   干標定法標定電磁流量計，是以測量電磁流量傳感器的流通面積等結構尺寸和磁通密度，計算流量值，獲得相應的精確度。干標定是在20世紀70年代以后為解決大口徑電磁流量計無法實施濕標定問題而產生的標定方法11I。濕標定方法標定電磁流量計時，是以實際流體流過被標定的儀表，再用別的標準裝置(標準流量計或流量標準計量器具)測出流過流體的流量，與被標定儀表的流量值作比較。電磁流量計濕標定一般又可細分為容積——時間法、質量一一時間法和標準流量計比較法三種，下面對這三種方法分別作介紹11I： 容積——時問法：圖卜2是一種典型的容積——時間法標定電磁流量計的結構示意圖。其工作原理簡述如下： 首先用水泵2將水池1中的水打入水塔4，在整個試驗過程中使水塔處于有溢流狀態，以保證系統的壓頭不變。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，換向器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，并將換向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換向到工作量器16。記錄工作量器15所收集的水量，計時器顯示的測量時間和脈沖計數器顯示的脈沖數(或被檢流量計的指示流量)， 從而完成電磁流量計的標定。容積——時間法方法比較成熟，目前國內外用得最多，使用簡單，容易掌握。圖卜2容積法流鼙標定裝置典型結構示意圖卜水池；2-水象；3一上下管；}水塔或穩壓容器；5一溢流管；6-試驗管路；7一截止閥：8-上游側直管段： 9一被檢流量計；10-下游側直管段；1卜夾表器；12-流量調節閥；13一噴嘴；14一換向器；15、16_工作量器； 17、18一放水閥；1}回水管路質量——時間法：該方法與容積——時間法相仿，僅用精確的衡器代替標準容器，如圖卜3所示。由于衡器的精度高(一般為1曠)，所以質量——時問法的標定精度要比容積——時間法要高些，可以在0．02％～0．05％之間。而且，由于液體是在靜止時稱重，管路系統沒有任何機械連接，因此標定不受流動的動力影響。圖卜3質量——時間法流量標準裝置示意圖卜正壓容器：2一閥；3被檢流量計；4一換向器；5一下水池；6_泵；7一標準衡器標準表比較法：這種方法是用精確度高一等級的標準流量計與被標定的流量儀表串聯，流體同時流過二者，比較二者的示值，確定被檢表的誤差，從而達到標定的目的。圖1-4所示的是標準表比較法標定圖。圖中，被標定流量計2裝在標準流量計4的上游，中間裝有流動調整器3，流量調節閥5裝在標準流量計4 的后直管段10DN后，通過流量調節閥5調節流體的流量到所需要的值，從而完成對電磁流量計的標定。圖卜4標準表比較法標定的示意圖卜截止閥：2一被檢流量計；3動調整器；4一標準流量計；5麓調節閥另外，在標定大流量電磁流量計時，也可以用幾臺具有窄小測量范圍的標準流量計并聯代替被用于檢定流量計的單臺標準流量計。其結構如圖1-5所示。L—弦毒圖1—5標準流量計并聯標定示意圖啦11曠標準流量計I重一被撿流量計相對于容積——時間法和質量——時間法兩種電磁流量計濕標定方法，標準表比較法無疑是費用最省，操作的。目前，電磁流量計標定普遍采用的是濕標定方法。該標定方法的是標定精確可靠，所以被絕大多數電磁流量計生產廠家采用。盡管這樣，濕標定還是存在一些難以避免的缺點。首先，濕標定很難模擬出電磁流量計應用中的復雜工況。實際應用中，電磁流量計測量對象的組分有時是非常復雜的。測量對象的復雜性包括組分的復雜性。從相的角度來說有單獨相、兩相、多相，每一相又由于物理性質(例如密度、黏度)及其環境條件(例如溫度、壓力)又有成千上萬種情況。如果是兩相或是多相，則更為復雜。各相組成比例，其中一些相在另外一些相中的分布、行為等都對流量測量有很大的影響。還有這樣的情況，由于工況的影響，有時流體要流經彎管。當流體流過彎管后，下游產生流速分布畸變， 若是兩只鄰近相接的不同平面彎管，除流速分布畸變外還會有漩渦。這些現象都要影響裝在下游的大部分類型流量儀表的測量值I擼II”II銣I。在這些情況下，濕標定顯然無法模擬復雜的測量對象，因此標定很難和實際使用情況準確一致。再則， 由于標定時要有流體流過，因此在標定大口徑電磁流量計時標定成本*。如： 濕標定一臺1．2m口徑的電磁流量計，需250Kw的水泵連續提供約1．5噸／s 的流量，標定時間約2至4小時，需要消耗相當大的能量；而且標定裝黃造價也非常高，每套標準裝置造價約300萬英鎊121I。而電磁流量計干標定技術是一種無需實際流體流經電磁流量傳感器管道便可實現標定的技術，因此很好地避免了濕標定的以上缺點。可以預言，干標定技術必將具有很好的應用前景。表卜l 反映的是電磁流量計濕標定和干標定的優缺點對比12到。表卜1干、濕標定優缺點比較干標定濕標定無需昂貴標準裝置標定無需大量耗能優原理簡單，易工程實現適宜大口徑儀表標定準確可靠，被廣泛采用點方便移動標定流場、介質模擬方便標準裝置造價昂貴缺原理復雜標定過程大量耗能精度有待提高口徑增大標定困難點移動性差標定不便難以模擬流場、介質擴展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業生產電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、V錐流量計、V型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標準孔板流量計、標準孔板、一體化孔板流量計、標準噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標準噴嘴、長徑噴嘴、插入渦街流量計、智能渦街流量計，更多信息請訪問開封中儀網站：