摘要(yao):目前電磁(ci)流量計 的(de)标定大部(bu)分是在标(biao)準表法裝(zhuang)置或靜态(tai)稱重體積(ji)罐)裝㊙️置上(shang)進行的，而(er)靜态稱重(zhong)都以換向(xiang)器法爲主(zhu)。對于小口(kou)徑電磁流(liu)量計 ，比如(ru)4~15mm口徑，由于(yu)沒有合适(shi)的精度高(gao)的标準表(biao)而往往采(cai)✨用稱重法(fa)裝置标定(ding)。相對于動(dong)态換向器(qi)法裝置，閥(fa)門啓停的(de)稱重裝置(zhi)以下簡稱(cheng)啓停法裝(zhuang)置)具🛀有設(she)計難度低(di)，成本低的(de)優勢。但是(shi)由✊于閥門(men)啓停在标(biao)定狀态下(xia)不是連續(xu)流，因此啓(qi)停效✌️應對(dui)電磁流量(liang)計的影響(xiang)有待分析(xi)。本文從示(shi)值誤差和(he)重複性兩(liang)個角度🧑🏾‍🤝‍🧑🏼對(dui)✏️啓停效應(ying)對标💔定結(jie)果的影響(xiang)進行了評(ping)估。
0引言
　　目(mu)前标定電(dian)磁流量計(ji)的主流标(biao)定裝置有(you)标準表法(fa)流量✌️标準(zhun)裝置，稱重(zhong)法液體流(liu)量标準裝(zhuang)置體積🔴罐(guan)法🆚液體流(liu)量标準裝(zhuang)置)。另外還(hai)有使用閥(fa)門啓停❄️的(de)靜态⚽稱重(zhong)法液體流(liu)量标準⛱️裝(zhuang)置簡稱啓(qi)停法裝🌈置(zhi))。通常而🈲言(yan)，啓停法裝(zhuang)置不适合(he)标定速度(du)式流量計(ji)的低流速(su)區”，尤其是(shi)中大口徑(jing)渦街流量(liang)計。但是😍對(dui)于微小流(liu)量标定，由(you)于啓停法(fa)裝置設計(ji)簡⭐單，且成(cheng)本低，維護(hu)方便，如果(guo)能🍓使用得(de)當，還是有(you)一定優❌勢(shi)。本文旨在(zai)研究啓🔴停(ting)法裝置用(yong)于标定微(wei)小口徑❄️的(de)電磁流量(liang)計4~15mm)的可行(hang)👉性。
 
1電磁流量(liang)計原理與(yu)特性
　　如圖(tu)1所示，由法(fa)拉第電磁(ci)感應定律(lü)可知，導電(dian)液體流過(guo)🔴具有磁感(gan)應強度B的(de)磁場時，在(zai)電極兩端(duan)産生感應(ying)電勢E，這個(ge)電勢與流(liu)♊經管道的(de)流體流速(su)成正比四(si)，通過測量(liang)這個電勢(shi)就能夠間(jian)接測量出(chu)體積流量(liang)。
E=kBDV(1)
　　式中:E爲感(gan)應電勢;K爲(wei)特征常數(shu);B爲磁感應(ying)強度;D爲流(liu)量🈲管⭐内直(zhi)徑✊;V爲測量(liang)管内電極(ji)斷面.軸線(xian)方向平均(jun)流速☂️。
　　由測(ce)量原理可(ke)知，電磁流(liu)量計是一(yi)種速度式(shi)流量計，速(su)度式流量(liang)計一顯著(zhe)的特點就(jiu)是測量性(xing)能受流體(ti)⭕流場特性(xing)😄影響🌈。通常(chang)而言，中高(gao)流速區，線(xian)性和重複(fu)性🔆較好，而(er)在低流速(su)區，線性和(he)重複性有(you)所下降。因(yin)爲在低流(liu)速區電極(ji)接收到的(de)信号幅值(zhi)降低，容易(yi)受過程噪(zao)聲影響。
 
2閥(fa)門啓停
　　閥(fa)門啓停法(fa)的流量标(biao)準裝置的(de)簡單示意(yi)圖如圖2所(suo)示，循🐅環水(shui)經過泵進(jin)入标準表(biao)和被檢表(biao)，再經過啓(qi)停🥵閥門進(jin)入秤水箱(xiang)。一個标定(ding)過程可以(yi)通過控制(zhi)啓停閥來(lai)控制，啓停(ting)閥，标準表(biao)和被檢.表(biao)通過同步(bu)信号同步(bu)計時。啓💛停(ting)閥必須選(xuan)用開關動(dong)作快的閥(fa)門，文本實(shi)驗使用的(de)标定裝置(zhi)啓停閥的(de)動作時間(jian)小于0.7s。同時(shi)，啓停閥後(hou)端到秤的(de)水箱的管(guan)路🛀需要進(jin)行優化設(she)計，以保證(zheng)每次啓停(ting)時的重複(fu)性達到要(yao)求。
　　一次閥(fa)門啓停過(guo)程如圖3所(suo)示，當閥門(men)開啓時，流(liu)量并不能(neng)立即💰恢複(fu)到設定流(liu)量，這需要(yao)一個過程(cheng)，同理當閥(fa)門關閉時(shi)，流量也不(bu)能立即恢(hui)複到零流(liu)量💜，也需要(yao)一個過程(cheng)。這個💁恢複(fu)過程，對電(dian)磁流量計(ji)的影響有(you)多少，需要(yao)評估。
3實驗(yan)研究
　　爲了(le)研究裝置(zhi)閥門啓停(ting)對電磁流(liu)量計标定(ding)的影響，有(you)必要先确(que)定測試裝(zhuang)置的啓停(ting)效應。首先(xian)使用精度(du)高的質量(liang)流量計作(zuo)🔆爲測試表(biao)，分别在裝(zhuang)置最☎️大流(liu)量和最小(xiao)流量時測(ce)試了啓停(ting)效應。該啓(qi)停法裝置(zhi)的擴展不(bu)确定度爲(wei)0.03%(k=2),
3.1質量流量(liang)計的啓停(ting)效應
　　按照(zhao)JJG164-2000中描述的(de)方法，一次(ci)流量驗證(zheng)過程後，在(zai)下一次流(liu)量驗證過(guo)程中啓停(ting)閥門10次，如(ru)此重複10次(ci)。如此得出(chu)的質量流(liu)量計與秤(cheng)的示值誤(wu)差如圖4所(suo)示。
 
　　在小流(liu)量時，10次閥(fa)門換向和(he)單次閥門(men)換向的平(ping)均誤差的(de)偏差爲0.01%，在(zai)大流量時(shi)，約爲0.008%。
　　由此(ci)可見從示(shi)值誤差的(de)角度分析(xi)，該測試裝(zhuang)置的啓停(ting)效🈲應對質(zhi)量流量計(ji)來說是非(fei)常小的，可(ke)以忽略不(bu)計。
　　同時爲(wei)了電磁流(liu)量計在該(gai)裝置上的(de)啓停效應(ying)，選用了一(yi)台重複性(xing)和正确定(ding)都較好的(de)電磁流量(liang)計，按照JIG164-2000做(zuo)了🍉啓停效(xiao)應的不确(que)定度評估(gu)，評估結果(guo)如❓表1所示(shi)💃🏻。使用電🌏磁(ci)流量⛷️計得(de)出的合成(cheng)不确定度(du)爲0.069%要比質(zhi)量流量計(ji)得出的合(he)成🥵不确定(ding)度要高許(xu)多。而這高(gao)不确定度(du)主要由🙇🏻低(di)流速時貢(gong)獻的。由此(ci)可知，啓停(ting)過程對電(dian)磁流量計(ji)有一定的(de)影響，但是(shi)對示值誤(wu)差和重複(fu)性究競影(ying)響多大，本(ben)文3.2章節進(jin)行🚩了實驗(yan)分析。
3.2電磁(ci)流量計的(de)啓停法标(biao)定分析
　　本(ben)文選擇了(le)2台4mm、2台8mm和1台(tai)15mm口徑的精(jing)度高電磁(ci)流量計，在(zai)0.03%擴展不⚽确(que)✂️定度的啓(qi)停法裝置(zhi)上進行試(shi)驗，該裝💞置(zhi)是🔱具有标(biao)準表和啓(qi)停稱重法(fa)的混合型(xing)流量标定(ding)裝置，裝置(zhi)上🥰的标準(zhun)表爲高🛀準(zhun)Elite系列CMFS010，CMFS015和CMF025各(ge)一台，三台(tai)标準表的(de)正确率都(dou)優于0.03%。
 
　　将5台(tai)電磁流量(liang)計分别使(shi)用閥門啓(qi)停法和标(biao)準表法在(zai)0.3、1和3m/s的流📱速(su)下分别進(jin)行了測試(shi)，每個流速(su)點分别重(zhong)複了6次。表(biao)2顯示了5台(tai)🔞表的在各(ge)種測試方(fang)法下的示(shi)值誤差和(he)重複性。
 
　　由(you)表2轉換出(chu)如圖6和圖(tu)7所示的示(shi)值誤差偏(pian)差和重♻️複(fu)性🌈偏差☀️圖(tu)。由圖6可見(jian)，啓停效應(ying)确實對電(dian)磁流量計(ji)的示值誤(wu)差産生了(le)一♋定的影(ying)響，但示值(zhi)誤差偏差(cha)都在0.1%之内(nei)。而對于重(zhong)複性，标準(zhun)表法和啓(qi)停法沒💔有(you)明顯的區(qu)别。這個測(ce)試結果與(yu)表1中使用(yong)電磁流量(liang)計測得的(de)啓停效應(ying)不确定度(du)是比較接(jie)近的。圖7是(shi)電磁流量(liang)計在啓停(ting)時跟随質(zhi)量流量計(ji)标🔅準表瞬(shun)時流量變(bian)化的一個(ge)實時圖，說(shuo)明選用的(de)電磁流量(liang)🎯計能夠很(hen)好地跟随(sui)标準表的(de)流量變化(hua)。
 
4結束語
　　實(shi)驗結果說(shuo)明，閥門啓(qi)停效應對(dui)小口徑電(dian)磁.流量計(ji)在示☎️值誤(wu)差上的體(ti)現比較接(jie)近使用電(dian)磁流量計(ji)的❓啓停效(xiao)應不确定(ding)度評估。因(yin)此，如果通(tong)過上位機(ji)軟件修正(zheng)啓停效應(ying)，同時保證(zheng)在低流量(liang)時的最小(xiao)稱重，閥💜門(men)啓停法📧裝(zhuang)置是可以(yi)用于标定(ding)小口徑電(dian)磁流量計(ji)的，這爲設(she)計🈲專用的(de)小口🐆徑流(liu)量标準裝(zhuang)置提供了(le)👄新思路。
　　另(ling)外，某些工(gong)業現場在(zai)做小口徑(jing)電磁流量(liang)計在線故(gu)障診斷的(de)時候，一個(ge)比較簡單(dan)的方法是(shi)使用閥⛷️門(men)啓停來控(kong)制流體流(liu)入一容器(qi)，再将容器(qi)稱重，這樣(yang)可以🥰粗略(lue)判斷流量(liang)計的正⚽确(que)率，這時啓(qi)停效應的(de)影響完全(quan)可以不計(ji)，這也爲😍現(xian)場故障👌診(zhen)斷提供了(le)依據。

本文(wen)來源于網(wang)絡,如有侵(qin)權聯系即(ji)删除！