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智能渦街流量計在線校準的意義

來源:ABG儀表集團-金湖百納儀表科技有限公司   2013年06月25日 17:13  

    智能渦街流量計多數安裝在供水主管線,很難獲得停水送檢的機會,電磁流量計由于不便拆卸,且多數安裝在地下儀表井內甚至無法拆卸。而它們又多是核算水廠生產的重要參數,檢定或校準問題顯得尤為重要。
    大家知道,流量計使用效果究竟怎么樣不僅和流量計本身有關,還和其安裝環境與使用條件有關,送檢只能解決流量計本身的問題,只有在線檢定或校準才能解決這個問題,因此智能渦街流量計在線檢定或校準意義十分重大
1解決大多數在用流里計無法送檢問題
    智能渦街流量計送檢困難是l待解決的一個問題,這個問題反映到電磁流量計身上尤為突出,然而目前智能渦街管線采用電磁流量計的比例高達70%以上,在水費逐年升高,核算逐步細化的今天,無疑使電磁流量計成為人們關注的焦點,也使計量工作人員承受了極大的壓力,大家殷切希望智能渦街電磁流量計在線校準問題能夠得到早日解決。
2消除安裝與使用條件不理想所引起的附加誤差
    智能渦街流量計要真正實現準確計量流量值必須具備兩個必要條件:一是流量計本身準確度與可靠性要好;‘二是流量計安裝環境必須符合規范要求.
    目前實際情況是:大家對流量計的準確度要求很高,對可靠性的考慮不足,對安裝與使用條件的注意就更差了,往往是花大價錢買了準確度很高的流量計,由于忽略了流量計安裝與使用條件可能對其準確度造成的不良影響實際的使用效果很差,不少人甚至對流量計本身產生懷疑。而這一問題僅靠將流量計拆下送檢是無法解決的,必須通過現場校準才能消除安裝與使用條件不理想所引起的附加誤差。
    根據我們掌握的情況,在用的智能渦街流量計安裝與使用條件不理想的占到60%以上,其中多數由安裝與使用條件不理想所引起的附加誤差的量值都可能大于流量計本身的準確度。
3流量計安裝環境與使用條件對流量計影響復雜性
    目前智能渦街流量計在安裝環境與使用條件上普遍存在兩個問題,一是生搬硬套儀表使用說明書給出的前后直管段的Z低要求,將流量計安裝在易受前后阻力件影響的流場不穩定區;二是設計能力與實際流量不符,往往出現大管子小流量的情況。
    智能渦街流量計的安裝條件很難用一兩個數據講清楚,例:一臺閥門后安裝有一臺流量計,其影響的變化可能性就有:不同形式的閥門、閥門不同的開度、不同的流量點等數個條件的組合。因此應保證在可能的情況下要給流量計盡可能長的前后直管段,不要把說明書給出的簡單參考數據當成所謂金科玉律。
    供水行業所用的智能渦街流量計幾乎都是速度式流量計,其原理都是建立在理想流場條件下點或線流速與面流速的函數關系之上的,流場不穩定或流速太低都會使計量的準確性大打折扣。
4流量測量不確定度分析
    智能渦街流量計在線校準的流量測量不確定度分析該如何做是我們大家所關心的一個問題,標準和國家規范都要求校準報告要對測量結果給出不確定度的說明。近期國家計量院從事流量計量工作的專家編撰了《流量測量不確定度分析》一書,它作為國家計量技術法規的通議宣貫教材是目前國內指導流量計量行業進行不確定度評定的一本專著,該書針對流量專業實際特點,實用性強。無論是各種流量標準裝置還是各種流量計,它都有涉及,是流量行業難得的一本好參考書。
4.1測量不確定度的幾個基本概念
    真值:與給定的特定量的定義一致的值。大家多稱為理想值。
    約定真值:對于給定目的具有適當不確定度并賦予特定量的值。通常用某量的多次測量結果來確定。
  .測量結果:由測量所得到的賦予被測量的值。在測量結果的完整表述中應包括測量不確定度,必要時還應說明有關影響量的取值范圍。
    儀器準確度:測hi結果與被測量真值之間的一致程度。
    不確定度:表征合理地賦予被測量之值的分散性,是與測量結果相的參數。它可以是標準差或其倍數,或說明了置信水平的區間的半寬度。不確定度恒為正值,其數值前不要加“±”號。
    標準不確定度:以標準偏差表示的測量不確定度。標準不確定度用u表示。
    相對不確定度:不確定度除以測量結果y的值(設y護。)。相對標準不確定度用u:表示。流量計量中大多采用相對不確定度的方式表述。
    合成標準不確定度:當測量結果是由若干個其他量的值求得時,按其他各量的方差或協方差算得的標準不確定度。用“。表示,相對值用uR表示。
    擴展不確定度:確定測量結果區間的量,合理賦予被測之值分布的大部分可望含于此區間。用U表示,相對值用U,表示。
    包含因子:為求擴展不確定度,對合成標準不確定度所乘之數字因子。用k表示。在流址計量中一般取k=2,置信概率近似為95%.
4.2電磁流量計的測量不確定度
    下面以流量范圍為120~1200m3 /h、介質為水的電磁流量計為例進行分析。水的體脹系數為2×10℃,原始記錄及計算見表2。

電磁流量計示值誤差結構的不確定度見表3.

5)平均相對誤差的不確定度
各流量點相對誤差平均值的標準偏差用貝塞爾公式進行計算。
測量結果可以表達為以下兩種形式.
①給出各流量點的相對誤差,如表4所示。


②給出相對誤差的平均值
測量結果也可表示為如下形式:

4.3超聲波流量計的測量不確定度
    以夾裝式超聲流量計為例,在0.2級水流量標準裝置上進行檢定。測得測量管道內徑為201mm,測量誤差為1mm。每個流量點檢定6次,檢定數據見表5.不確定度分析見表6。

1)標準流量q的不確定度
檢定超聲波流量計用流Z標準裝置的瞬時休積流量的不確定度為氏2%. R=2.
2)測量管直徑的不確定度
由于側Z管直徑的側Z誤差為±lmm.按矩形分布考慮則:

3)測量重復性的不確定度
將各流Z點的重復性的Z大值代人.
4)平均誤差的重復性
計算可得:平均誤差Ё=0.39%平均示值誤差的標準偏差,s(Ё)=0.13%.
5)由于沮度、壓力影響相對較小,忽略其不確定度的影響.
測量結果表示為:平均誤差Ё=0.39%,擴展不確定度U=0.98%, R=2,
4.4在線校準測量不確定度評定應注意的幾個問題
在線校準測量的不確定度評定是一個比較困難的工作,首先我們必須規范在線校準的方法,然后盡可能全面地分析這個測量方法的不確定度組分,把該不確定度給的盡量合理。
  在線校準測量的不確定度主要由兩部分組成,一是流量計本身的基本不確定度,這可以用將標準表送檢取證的方法獲得;二是流量計在現場受安裝位置與使用條件,以及環境、操作等因素帶來的附加不確定度,這類不確定度的估計是復雜多樣的,每一個現場都有特殊性,有些只能定性分析無法定量給出。

 

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