摘要: 電磁流量(liàng)計 是當前我國(guó)管道測量的主(zhu)要工具，得到了(le)廣泛應用❓，想要(yào)滿足🏃社會發展(zhan)的客觀要求，需(xū)要對當前管道(dao)式📱電磁流量計(ji)的在線校準要(yao)求有一個充分(fen)的✂️了解，管道式(shi)電磁流量計所(suǒ)具有的測量原(yuan)理主要是以法(fǎ)拉第電磁感應(yīng)定律爲基礎，主(zhǔ)要的組成由⭐傳(chuan)感器和轉換器(qi)，傳感器一般會(huì)被直💯接安裝到(dao)測量的管道上(shàng)，轉換器則是可(kě)以😍通過與傳感(gǎn)器的組合連接(jie)來構成 一體型(xing)電磁流量計 ，兩(liǎng)者間的鏈接如(ru)果是通過屏蔽(bi)電纜實現的，就(jiù)還會被統稱爲(wei) 分體型電磁流(liu)量計 。其在線校(xiào)準主要是通過(guo)電參數法和标(biao)準表法來進行(hang)的，無論📞是哪一(yī)種校準方式都(dou)需要按照地方(fang)✂️規範和行業标(biao)準來進行，對此(cǐ)進行了詳細分(fèn)析，希望能夠促(cù)進管道式電磁(cí)流量計 在線校(xiao)準質量的提升(shēng)。
　　管道式電磁流(liu)量計一般都是(shi)被應用到自來(lái)水的測量中，随(suí)着其優勢的逐(zhu)漸體現，鋼鐵、石(shi)油、化工等領域(yu)的導電流體流(liu)量測量也開始(shǐ)應用電磁流量(liang)計，管道式電磁(ci)流量計能夠直(zhi)接對酸、堿、鹽等(děng)腐蝕性導電液(ye)體進行測量，在(zài)我國的電力、工(gong)業、水利、水政水(shui)資源等公共企(qǐ)業的發展過程(cheng)中發揮着重要(yào)作用。電磁流量(liang)計的應用具有(yǒu)精度高、測量範(fan)圍大、靈敏性好(hǎo)、故障發生機率(lü)小等特點，在我(wǒ)國的管道建設(shè)中得到了廣泛(fan)應用，但是電磁(cí)流量計一般是(shi)被直接安裝在(zài)供水管網中，因(yīn)此，與城市的供(gòng)水管網有着緊(jǐn)密聯系，想要對(duì)其拆卸進行數(shù)據收集十分困(kun)難，我國在進行(hang)水大流量實流(liu)檢定的過程中(zhong)得不到準确的(de)數據，這就需要(yào)對電磁流量計(ji)的在線校準工(gong)作質量的提升(shēng)進行優化，爲其(qí)發展提供依據(ju)，規範其校準操(cao)作。
1管道式電磁(ci)流量計特點及(ji)安裝要求
(1)管道(dào)式電磁流量計(ji)的特點
　　管道式(shì)電磁流量計能(néng)夠自動的保存(cún)24小時的流量數(shu)據，以及在設備(bèi)有效運行的過(guo)程中掌握停電(dian)時間，對出現的(de)零流量時間能(néng)夠及時的提供(gong)報警，這些功能(neng)爲相關工作的(de)開展提供了便(biàn)利。一般情況下(xià)隻需要一次、二(er)次的短信息就(jiu)能得全天的測(cè)量數據，并且能(néng)夠結合實際生(shēng)活中的用戶需(xu)求來進行相關(guān)測量内容的設(shè)定。随着科學技(ji)術的發展電磁(ci)測量計的安裝(zhuang)過程中可以采(cai)用電磁旋渦流(liu)量計與GSM網絡相(xiàng)結合的方式，這(zhè)種形式下的數(shu)據測量能夠保(bao)證無線電台的(de)1/3左右的資源投(tou)入來進行水流(liú)量監測系統的(de)建立，系統在建(jian)立完成後所需(xu)要的信息費用(yòng)也隻是在每天(tian)的一、二次信息(xī)采集過程中進(jìn)行投入，節約了(le)大量的頻率使(shi)用費和電費、維(wéi)護費用。流量檢(jian)測儀表主要負(fu)責數據的顯示(shì)和運行過程中(zhōng)的通訊服務，并(bing)且能夠做好數(shù)據存儲，傳統的(de)電磁流量計是(shì)通過LED或段式LCD來(lái)進行重要信息(xi)的顯示，顯示的(de)内容具有一定(dìng)的局限性，基本(běn)内容有數字、字(zì)母和漢字，數據(ju)存儲也一般通(tong)過二進制，通用(yong)性不高、存儲容(róng)量較小(見圖1)。

(2)管道式電磁(ci)流量計的安裝(zhuāng)要求
　　在垂直管(guan)道中運用管道(dào)式電磁流量計(ji)進行氣體流量(liang)⭕的測量時，需要(yao)将傳感器安裝(zhuāng)到管道的垂直(zhí)部分，測量的流(liú)向不限，如果被(bei)測氣體中含有(yǒu)液體，需要通過(guò)安裝來讓氣體(ti)流向處于由下(xià)向上的狀态。在(zai)進行液體流量(liang)的測量時，考慮(lǜ)到管路中流體(ti)可能存在的固(gù)體顆粒和氣泡(pào)的分布，傳感器(qi)應水♉平安裝，傳(chuan)感器安裝位置(zhi)應遠💃離彎頭、變(bian)徑、閥門、節流裝(zhuang)置，安裝點直管(guan)段的要求至少(shǎo)要滿足前10D後5D(D爲(wèi)管線直徑)。需要(yao)保證🥰液體的流(liú)向是自下向上(shàng)的，這樣做的主(zhǔ)要目的是能夠(gou)防止液體所具(ju)有的重量額外(wai)附加在探頭上(shang)，造成設備損壞(huai)。傳感器在水平(píng)🏃管道的一側進(jin)行安裝是常見(jian)的一種安裝形(xíng)式，無論進行任(ren)何流體的測量(liàng)，傳感器都可以(yi)側裝到水平管(guǎn)道，尤🤞其是一些(xie)具有過熱蒸💔汽(qi)和飽和蒸汽的(de)🌍環境，一般在條(tiáo)件允🈲許的情況(kuàng)下最好選擇側(ce)裝方🈲案，盡可能(néng)的額減少流體(tǐ)溫度對設備的(de)影響。傳感器在(zai)水平管道内的(de)倒裝☂️，倒裝是最(zuì)不理想的安裝(zhuāng)方法，在進行常(cháng)見的一般氣體(tǐ)和過熱蒸汽中(zhong)倒裝都不推薦(jiàn)使用，隻有在進(jìn)行飽和蒸汽、高(gao)溫液體測量時(shi)才會考慮。
2管道(dào)式電磁流量計(ji)在線校準的方(fāng)法
(1)電參數檢測(ce)法在線校準
　　首(shou)先需要用檢測(ce)儀器和儀表來(lai)對流量計的機(ji)械性能、電參數(shù)進行測量，在設(she)備不充足的情(qing)況下可以通過(guò)目測、觸摸等有(yǒu)一個評估，一般(bān)這些工作都要(yao)交給經驗豐富(fu)的老員工，這樣(yàng)做的主要目的(de)是能夠将在線(xiàn)運行的電磁流(liu)量計參數控制(zhì)在合理的範圍(wei)内，以此來保證(zhèng)産品在出廠時(shí)具有一個高精(jīng)度，讓用戶感到(dào)滿意，優質的服(fú)務是提高社會(huì)效益和市場競(jing)争力的重要内(nèi)容。在測量過程(cheng)中的機械性能(néng)主要是指流量(liang)計所具有的幾(ji)何尺寸，盡可能(néng)的減少變形和(he)損傷的情況發(fa)生。電參數測量(liàng)的主要内容是(shi)傳感器的勵磁(cí)線圈銅電阻和(he)勵磁線圈對地(dì)的絕緣電阻，同(tong)時還有電極接(jie)液電阻，通過測(cè)量來了解轉換(huàn)器所輸出的電(diàn)流和頻率數值(zhi)。由工作人員對(dui)電參數進行系(xì)統化的分析，保(bao)證電磁流量計(jì)在出廠前會接(jiē)受到标準化的(de)測量，對測量的(de)數值要進行詳(xiáng)細的分析來保(bǎo)證以後測量數(shu)值與當前數值(zhí)的比對。
(2)标準表(biao)法在線校準
　　标(biāo)準表在選定完(wan)成後，會被應用(yòng)到在線數據測(ce)量的過🛀🏻程🥵中🛀🏻，通(tōng)過對流量計測(cè)量到的數據進(jin)行科學相比，從(cóng)而得出流量計(jì)誤差，采用适當(dāng)的方法進行♊調(diao)整。标準表常見(jiàn)的有超聲波流(liu)量計🈲，這一标準(zhǔn)表形式具有✍️便(bian)攜特點，實際應(ying)用過程中可以(yi)自主考量實際(jì)環境來進行管(guan)道參數采集，爲(wei)換能器的安裝(zhuāng)進行準确💔定位(wei)(見圖2)。

3在線校(xiào)準方法的實際(jì)應用
3.1标準表法(fǎ)的實際應用
(1)管(guan)道信息采集
　　通(tong)過标準表法的(de)應用主要是将(jiāng)超聲波流量計(ji)與測量🧡管道進(jìn)行詳細的比對(duì)，想要保證換能(néng)器之間安裝距(ju)離🔞的合理性，需(xu)要🤩做好測量管(guǎn)道的信息采集(jí)，管道的主要測(ce)量内容有管道(dào)所采用的材質(zhì)，以及壁的厚🆚度(dù)、内徑外徑數據(ju)等，其中最爲困(kùn)難的就🌈是數據(ju)的采集工作，之(zhī)所🔞以困難是因(yin)💜爲測量管道🔴具(jù)有厚度不均勻(yún)的問題，并且管(guǎn)道内壁經常會(hui)出現結垢或者(zhě)吸附物堆積的(de)情況，因此需要(yào)在進行測🏒厚儀(yi)采集的過程中(zhōng)，通過多個點的(de)測量來保證其(qi)平均值。
(2)管道式(shì)電磁流量計在(zài)線校準安裝步(bu)驟(以水平管🌈道(dao)爲例，豎直管道(dao)類同)
①在待測管(guan)線上選定一段(duan)滿足直管段條(tiáo)件，外管壁🌍平整(zhěng)、光㊙️滑的區域作(zuò)爲基本測量區(qū);
②使用PANATAPE或較寬的(de)卷尺測量待測(ce)管線的管周長(zhang)，在測量過⛷️程中(zhōng)應保持卷尺與(yu)被測管線表面(miàn)均勻接觸，讀取(qǔ)管周☀️長;
③在距離(lí)初次測量管周(zhōu)長選點位置1/4周(zhou)長和1/2周長之處(chù)再🌐分别測量管(guan)周長，取三次測(ce)量的平均值作(zuo)爲♻️待測管線❓的(de)周長;
④使用測厚(hòu)儀或手持式流(liú)量計的測厚功(gong)能測量沿所畫(hua)🔴圓周測量多點(dian)(≥4mm)壁厚值，得到平(ping)均壁厚(如管線(xiàn)📞外有漆層👉，應扣(kou)除漆層厚度約(yue)0.2mm～0.3mm);使用流量計以(yǐ)及測得的管🥵線(xian)周長和平均壁(bi)厚得到傳感器(qi)安裝間距Spacing，并以(yi)此大緻找出傳(chuan)⛷️感器安裝🛀位置(zhi)，判斷🏃所選管段(duàn)的管外壁是否(fǒu)較爲平整光滑(hua)，适合安裝;
⑤使用(yong)砂紙将A點及H點(diǎn)附近區域管壁(bì)打磨光滑、平整(zhěng)，得到二個安裝(zhuang)基本區域(CPT探頭(tóu)至少爲7×5cm)。打磨後(hou)重新連接L1、L2及兩(liǎng)個截面圓🛀周，再(zai)次得到A和H(見圖(tú)3);

以A和H點爲基準(zhǔn)，參照所需安裝(zhuāng)的傳感器夾具(jù)尺寸，在管壁上(shàng)定出夾具的具(ju)體安裝位置(見(jiàn)圖4);

(3)換能器的安(ān)裝
　　換能安裝方(fāng)法在我國相關(guān)部門提出了明(míng)确的參考值，通(tong)常情況下需要(yào)保證換能器處(chù)于測量管道的(de)水平面兩側，在(zai)換能器的安裝(zhuang)過程中，需要找(zhao)到🔴測量管道所(suo)具❤️有的焊縫，一(yi)般是處在測量(liang)管道的😄水平面(mian)一側，因此，需要(yào)在測量管道的(de)安🔞裝過程中避(bì)免出現焊😘縫，，如(ru)果因地理條件(jian)的因素，必須将(jiang)焊縫設置在底(dǐ)部，需要調整換(huàn)能器所處的位(wèi)置，始終🐇保證管(guǎn)道處于滿管水(shuǐ)。在進行換能器(qi)的安裝過程⛷️中(zhong)，可以按照直接(jiē)穿透法和反射(she)法來⛱️進行，準确(que)的測量管徑所(suo)具有的大小，反(fǎn)設🔆法的安裝過(guò)程💋十分簡單，但(dan)是該種方式主(zhǔ)要是針對小管(guan)徑來進行的，即(ji)使在管道🈚上塗(tu)抹了大量的耦(ou)合劑，換能器所(suǒ)能📧設置🈲的測量(liang)面也無法完全(quán)的緊貼在管道(dao)壁。鑒于當前的(de)環境和條件，需(xu)要在測量小管(guǎn)道的過程中時(shí)，将換能器換成(chéng)小規格(見圖5)。

3.2電(diàn)參數法的實際(ji)應用
(1)傳感器的(de)校準
　　傳感器的(de)校準工作至關(guan)重要，傳感器的(de)測量需要以🤟管(guǎn)道爲主，了解電(dian)磁磁場，探索信(xìn)号源，電參數法(fa)的應用也🐉是針(zhēn)對這㊙️些内容來(lái)進行的。
①測量管(guǎn)道。測量管道主(zhu)要是承載被測(ce)流體的通道，整(zhěng)個管道的構成(chéng)需要設置絕緣(yuan)襯裏，常見絕緣(yuan)襯裏的屬性一(yī)般是通過非導(dǎo)磁和高電阻來(lái)進行構建的，結(jie)💃🏻合當前❤️的傳感(gan)💋器校準工作來(lai)分析，常見的構(gou)成材質有橡膠(jiao)、工業陶瓷等。
②電(dian)磁磁場。電磁磁(cí)場是勵磁線圈(quan)在通電後經過(guò)長時間的運🚶‍♀️行(hang)逐漸産生的，勵(li)磁系統的構成(chéng)主要有勵磁線(xian)圈💘、極靴📞等，在這(zhè)一部分的電參(cān)數測量中主要(yào)是通♋過勵磁線(xian)圈的☀️電阻和對(duì)地電阻來進行(hang)的。如圖6所示，勵(li)磁線圈的電阻(zu)和産生的勵磁(ci)電流之間的關(guan)系和❌相互數值(zhí)會直接影響到(dào)磁感應的強度(du)，通過對勵磁⭐線(xian)圈電阻的測量(liang)能夠直接的對(duì)勵磁線圈的通(tong)斷進行判斷，減(jiǎn)少匝間短路情(qing)況的發生，以此(ci)來保證傳感器(qi)測量的準确性(xing)。勵磁線圈對地(dì)電阻同樣會對(duì)流量計的安全(quan)起來關鍵性的(de)保💔護作用，随着(zhe)絕緣值的減少(shao)，勵磁電流對地(di)會産生💋漏電流(liú)，因此爲了提高(gāo)流量計的測量(liang)正确性，需要✔️在(zai)絕緣值下降後(hòu)，進行解決。。

③信号源。信(xìn)号源主要包括(kuo)電極、電極引線(xian)、電極屏蔽線、接(jiē)線端子盒等，其(qí)中對電磁流量(liang)計檢測流量信(xìn)号有着重‼️要影(yǐng)響的部分就是(shi)電極，在進行測(cè)量的過程中，常(chang)常會因爲電極(jí)和被測介質的(de)接觸導緻實際(ji)應用電極很容(róng)易出現表面狀(zhuàng)況，影響到信号(hao)💋的穩定性，因此(ci)，爲了避免測量(liàng)的電參♉數數值(zhi)出現㊙️偏差，需要(yao)保證電極電阻(zǔ)值的差值控制(zhi)在可接受的範(fan)圍内(見圖7)。

④殼體。殼體存(cún)在的主要任務(wu)是将電磁線路(lu)和自然環境✔️相(xiàng)隔離，保護其應(ying)用過程中不會(hui)受到環境變化(huà)的♉影響，同時還(hái)需要結合當前(qián)的工作需要，來(lái)選擇好流量計(jì)的🤟型号。在安裝(zhuang)的❄️過程中需要(yao)保證傳感器的(de)接地極和殼體(tǐ)始終處于相聯(lian)的狀态，這是爲(wèi)了增強儀表所(suǒ)具有的抗幹擾(rao)能力。
(2)轉換器的(de)校準
　　轉換器的(de)主要作用是做(zuo)好傳感器輸入(rù)的模拟信号🏃🏻‍♂️轉(zhuǎn)換，在完成數字(zi)信号轉變後能(néng)夠減少設計的(de)誤差，通過性能(neng)測試，模拟信号(hao)發生器在這一(yi)過程❌中承擔🔴着(zhe)重要任務，數字(zì)電流🔆表和頻率(lü)計數器等标準(zhun)性要求很高的(de)儀器在使用過(guo)程中要注意養(yang)🏃護工作，轉換器(qi)校準的主要對(dui)象是電源端子(zǐ)與外殼絕緣電(dian)阻，在數據輸出(chu)中所具有精度(dù)，一般檢查🙇‍♀️的内(nei)容有其運行頻(pín)率和🧑🏾‍🤝‍🧑🏼管道内的(de)電流，瞬時流量(liàng)。
①各項數據的精(jīng)度。一般情況下(xià)在進行數據
　　輸(shū)出的過程中需(xū)要保證輸出頻(pín)率的穩定，輸出(chū)電流的有🤩序，做(zuo)好瞬時流量的(de)控制，運用模拟(nǐ)信号來對數字(zi)電流表和頻率(lǜ)計數器等标準(zhun)儀器的使用情(qing)況有一個基礎(chǔ)的認知。在測量(liàng)和檢驗的過程(cheng)中，首先需要做(zuò)的是關閉電源(yuán)，并且能夠将模(mó)拟信号所具有(yǒu)發生器端子嚴(yán)格的按照要求(qiú)來轉換相關端(duan)子的參數🌈，并以(yi)此作爲基礎🧑🏽‍🤝‍🧑🏻來(lái)保證數字電流(liú)表的使用頻率(lü)，通過計數器與(yǔ)轉換器的轉換(huàn)，由電源輸出端(duān)子與頻率輸出(chu)端子進行結合(he)。在判斷一切數(shù)據正常，運行狀(zhuàng)态符合要求後(hòu)，打開電源轉換(huan)模拟信号的檔(dàng)位，輸入模拟流(liú)量，就可以對不(bú)同檔位⚽的輸出(chū)頻率進行記錄(lu)。
②數據處理。在進(jìn)行數據處理的(de)過程中需要對(dui)轉換器所輸出(chū)的各項數值進(jìn)行正确的校準(zhun)，對可能出現的(de)運行問題有一(yī)個基礎性評定(dìng)，主要目的是能(néng)在校準過程中(zhong)✏️，需要制📞定出合(he)💃理的校準方法(fǎ)，選擇好校準所(suo)需要的儀器，了(le)解現有的校準(zhun)⛱️條件，全面提高(gāo)校準人🔅員對校(xiào)準對🔞像的了解(jie)。
4計量設計的管(guan)理和協調
(1)計量(liang)校準工作的信(xìn)息要求
　　通常情(qíng)況下機載設備(bèi)在産品的使用(yong)過程中，說明書(shu)會提出以下資(zī)料，首先是設備(bèi)運行和安裝過(guò)程中所需要的(de)考💞量的技術指(zhi)标。設備技術指(zhi)标的制定爲計(ji)量工作提供了(le)基礎理論依據(jù)，能夠對設備的(de)不同工作狀态(tai)有一個基礎性(xìng)判斷，并以此爲(wei)基準開展成品(pǐn)測試，充分了解(jiě)設備所具有的(de)技術性能，擴大(dà)精度的㊙️影響範(fan)圍，并且能夠熟(shu)練的應用當前(qian)的計量設備。同(tóng)時要結合當前(qián)的工作環境來(lai)制定出合理的(de)解決方法，并且(qie)能夠結合當前(qián)的測量🔞環境，提(tí)出更多與之相(xiàng)關的标準化内(nèi)容，在進行設🥰備(bei)的設計過程中(zhōng)，也能夠提供更(gèng)爲合理的校準(zhǔn)方法，實現指導(dǎo)性的提升。能💁夠(gòu)結合設備的使(shi)用原理來使安(ān)裝測量符合行(háng)業标準，設‼️備供(gòng)方爲了滿足測(ce)量條件，需要制(zhi)定出更加具有(yǒu)的針對🌂性的設(she)計方案，在設備(bei)的🙇‍♀️設計👌方沒有(you)爲測量人員提(ti)供正确的校準(zhun)方法時，需要✍️用(yòng)戶自主的參照(zhào)校準的安裝方(fang)法來進行，讓校(xiao)準程序變得更(geng)加科學💯。
(2)計量校(xiao)準工作的特性(xing)驗證
　　通常情況(kuang)下機載設備的(de)設計完成後，需(xū)要充分認證其(qi)🈚所具有的計量(liang)特性，其中在進(jìn)行驗證方案選(xuǎn)擇的🔞過程中，實(shí)🤟驗驗證是🔱最爲(wei)有效，能夠幫助(zhù)設計人員對整(zhěng)個設✏️計過程進(jìn)行完善和補充(chōng)，結合驗證所得(dé)的結😄論，對其計(jì)量性設計進行(háng)仔細🌏的驗證，通(tong)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼過系統化的評(píng)審後提供給當(dāng)前的用戶，還可(ke)以安排專業的(de)測量💞人員來簽(qiān)署完㊙️整的驗證(zhèng)資料。
5總結
　　管道(dào)式計量性的設(shè)計是當前我國(guo)機載設備設計(jì)過程中的重要(yào)課題，通過其對(duì)裝備測量準确(què)性得提升，能夠(gou)讓裝🤞備的使用(yòng)更加的安全、可(ke)靠，是我國💔工業(ye)建👉設過程中不(bú)可或缺的✉️重要(yao)手段。通過計量(liang)性設計能夠保(bao)證計量的校準(zhun)，讓相關産📐品能(neng)夠在固有的使(shǐ)用💛周期内始終(zhong)保持一個良👨‍❤️‍👨好(hǎo)的測試狀态，滿(man)足技術發❤️展要(yào)求。因此需要将(jiang)計量性的設計(ji)上升到技☀️術規(gui)範的層次，不斷(duan)的在成品設計(ji)中進行完善，爲(wei)裝備的使用合(hé)理性提供技術(shù)支持。電磁流量(liàng)計在💘安裝過程(chéng)中，呼籲有🚩效的(de)避開強電🌈力設(shè)備和一些高頻(pín)設備，以免㊙️導緻(zhi)其受到輻射源(yuan)的影響，爲維修(xiū)和維護提供便(biàn)利。

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