摘要:目(mu)前電磁(ci)流量計(ji) 的标定(dìng)大部分(fen)是在标(biāo)準表法(fǎ)裝置或(huo)靜态稱(cheng)重體積(jī)🏃🏻罐)裝‼️置(zhì)上進行(háng)的，而靜(jìng)态稱重(zhòng)都以換(huan)向器法(fa)爲🌐主。對(duì)于小口(kou)徑電磁(ci)流量計(jì) ，比如4~15mm口(kǒu)徑，由于(yú)沒有合(hé)适的精(jīng)度高的(de)标準表(biao)而往❌往(wang)采用稱(cheng)重法裝(zhuāng)置标定(dìng)。相對于(yu)動态換(huan)向器法(fǎ)裝置，閥(fá)門啓停(ting)的稱重(zhong)裝置以(yǐ)下簡稱(cheng)啓停法(fa)裝置)具(jù)有設計(jì)難度低(dī)，成本低(dī)🌐的優勢(shì)。但是由(yóu)于閥門(mén)啓停在(zai)标定狀(zhuàng)态下不(bú)是連續(xù)流，因此(cǐ)啓停效(xiao)應對電(dian)磁流量(liang)計的影(yǐng)響有待(dai)分析。本(běn)文從示(shi)值誤差(cha)和重複(fú)性兩個(ge)角度對(duì)啓停效(xiao)應對标(biāo)定結果(guǒ)的影響(xiǎng)🏃‍♂️進行了(le)評估。
0引(yin)言
　　目前(qian)标定電(dian)磁流量(liàng)計的主(zhǔ)流标定(ding)裝置有(you)标準表(biao)法流量(liang)标準裝(zhuang)置，稱重(zhong)法液體(tǐ)流量标(biao)準裝置(zhi)體積罐(guan)法🚶液體(tǐ)流量标(biao)準㊙️裝置(zhì))。另外還(hai)有使用(yong)閥門啓(qi)停的靜(jìng)态稱重(zhòng)法🚶‍♀️液體(tǐ)流量标(biāo)準裝置(zhi)簡稱啓(qǐ)停法裝(zhuāng)置)。通常(chang)而言，啓(qǐ)停法裝(zhuang)置不适(shì)合标定(dìng)速🤞度式(shi)流量‼️計(jì)的低流(liu)速🚶區”，尤(yóu)其是中(zhōng)♋大口徑(jìng)渦街🐆流(liú)量計。但(dàn)是對于(yu)微小流(liú)量标定(dìng)，由于啓(qǐ)停法裝(zhuāng)置設計(jì)簡🧑🏽‍🤝‍🧑🏻單，且(qie)成本低(dī)，維護方(fāng)便，如果(guo)能使用(yòng)得當，還(hai)是有一(yī)定優勢(shi)㊙️。本文旨(zhǐ)在研究(jiu)啓停法(fa)裝置用(yòng)于标定(dìng)微小口(kǒu)徑的電(dian)磁流🏃‍♀️量(liang)計4~15mm)的可(kě)行性。
 
1電磁(ci)流量計(ji)原理與(yu)特性
　　如(rú)圖1所示(shì)，由法拉(la)第電磁(ci)感應定(ding)律可知(zhī)，導電液(yè)體流🚶‍♀️過(guo)🈲具🤩有磁(ci)感應強(qiang)度B的磁(cí)場時，在(zai)電極兩(liǎng)端産生(sheng)感應電(diàn)勢E，這個(gè)電勢與(yǔ)流經管(guǎn)道的流(liú)體流速(sù)成正比(bǐ)四，通過(guò)測量這(zhè)個電勢(shi)就能夠(gou)間接測(cè)量出體(ti)積流量(liàng)。
E=kBDV(1)
　　式中:E爲(wei)感應電(diàn)勢;K爲特(te)征常數(shù);B爲磁感(gǎn)應強度(du);D爲流量(liang)管内🚩直(zhi)徑;V爲測(cè)量管内(nei)電極斷(duan)面.軸線(xiàn)方向平(píng)均🤞流速(sù)。
　　由測量(liàng)原理可(ke)知，電磁(cí)流量計(ji)是一種(zhong)速度式(shì)流量㊙️計(jì)，速度📱式(shi)💔流量計(jì)一顯著(zhe)的特點(dian)就是測(ce)量性能(néng)受流體(ti)流場特(tè)性🌈影響(xiǎng)。通常而(ér)言，中高(gāo)流速區(qū)，線性和(hé)重複性(xing)🐇較好，而(er)在低流(liu)速區，線(xian)性和重(zhòng)複性有(yǒu)所下⁉️降(jiàng)。因爲在(zài)低流速(sù)區電極(ji)接收到(dao)的信号(hào)🛀🏻幅值降(jiàng)低，容易(yi)受過程(cheng)噪聲影(ying)響。
 
2閥門(men)啓停
　　閥(fa)門啓停(tíng)法的流(liú)量标準(zhun)裝置的(de)簡單示(shi)意圖如(ru)圖2所示(shì)，循環水(shui)經過泵(beng)進入标(biāo)準表和(he)被檢表(biǎo)，再經過(guo)啓停閥(fá)門進入(ru)✌️秤水箱(xiang)。一個标(biao)定過程(cheng)可以通(tōng)過控制(zhi)啓停閥(fá)來控制(zhì)，啓停閥(fá)，标準表(biǎo)和被📧檢(jiǎn).表通過(guo)同步信(xìn)号同步(bù)計時。啓(qi)停閥必(bi)須💃選用(yòng)開關動(dòng)作快的(de)閥門，文(wén)本實驗(yan)使用的(de)标💋定裝(zhuāng)置啓停(tíng)🥵閥的動(dong)作時間(jiān)小于0.7s。同(tóng)時，啓停(tíng)閥後端(duan)到秤📧的(de)水箱的(de)管路🔆需(xu)要進行(háng)優化設(she)計，以保(bao)證每次(cì)啓停時(shí)🔞的重複(fú)性達到(dao)要🙇🏻求。
　　一(yi)次閥門(men)啓停過(guò)程如圖(tú)3所示，當(dāng)閥門開(kāi)啓時，流(liu)量✏️并不(bú)能立即(jí)恢複到(dào)設定流(liu)量，這需(xu)要一個(gè)過程，同(tong)理當閥(fá)門🌈關閉(bi)時，流量(liàng)也💞不能(néng)立即恢(hui)複到零(líng)流量，也(ye)需要一(yi)個過💜程(chéng)。這個恢(huī)複過程(chéng)，對電🔞磁(ci)流量計(jì)的影響(xiang)有多少(shǎo)，需要評(píng)估。
3實驗(yan)研究
　　爲(wei)了研究(jiū)裝置閥(fa)門啓停(tíng)對電磁(cí)流量計(jì)标定的(de)影響，有(yǒu)必要先(xian)确定測(cè)試裝置(zhì)的啓停(ting)效應。首(shǒu)先使用(yòng)精度高(gao)的質量(liang)流量計(jì)作爲測(ce)試表，分(fen)别在裝(zhuāng)置最大(da)流量和(hé)最小流(liú)量時測(cè)試了啓(qi)停效應(yīng)。該啓停(ting)法裝置(zhì)的擴展(zhan)不确定(dìng)度爲0.03%(k=2),
3.1質(zhi)量流量(liang)計的啓(qǐ)停效應(yīng)
　　按照JJG164-2000中(zhong)描述的(de)方法，一(yi)次流量(liàng)驗證過(guò)程後，在(zai)下一次(ci)流量❓驗(yan)證過程(chéng)中啓停(ting)閥門10次(cì)，如此重(zhong)複10次。如(ru)此得出(chū)的質㊙️量(liang)流量計(ji)與秤的(de)示值誤(wù)差如圖(tu)4所示。
 
　　在(zai)小流量(liang)時，10次閥(fá)門換向(xiàng)和單次(cì)閥門換(huàn)向的平(ping)均💰誤差(chà)的偏差(cha)爲0.01%，在大(dà)流量時(shi)，約爲0.008%。
　　由(you)此可見(jiàn)從示值(zhi)誤差的(de)角度分(fen)析，該測(ce)試裝置(zhi)的啓停(ting)效應對(duì)質量流(liú)量計來(lai)說是非(fēi)常小的(de)，可以忽(hu)略不計(jì)。
　　同時爲(wèi)了電磁(ci)流量計(jì)在該裝(zhuang)置上的(de)啓停效(xiao)應，選用(yong)了一台(tái)重複性(xìng)和正确(què)定都較(jiào)好的電(dian)磁流量(liàng)計，按照(zhao)JIG164-2000做了啓(qi)停效應(yīng)的不确(que)定度評(píng)估，評估(gū)結果如(rú)表1所示(shì)。使用電(diàn)磁流量(liàng)👈計得出(chū)的合成(cheng)不确定(dìng)度爲0.069%要(yào)比質量(liàng)流量計(jì)得出的(de)合成不(bu)确定度(dù)要高許(xu)多🏃。而這(zhè)高不确(què)✂️定度主(zhǔ)要由低(dī)流速時(shi)貢獻的(de)。由此可(kě)知，啓停(tíng)過程對(dui)電磁流(liu)量計有(yǒu)一定的(de)影響，但(dan)是對示(shi)值誤差(cha)和重複(fú)🔴性究競(jìng)影響多(duo)大，本文(wén)3.2章節進(jin)行了實(shi)驗分析(xi)。
3.2電磁流(liu)量計的(de)啓停法(fǎ)标定分(fen)析
　　本文(wén)選擇了(le)2台4mm、2台8mm和(hé)1台15mm口徑(jing)的精度(du)高電磁(cí)流量計(ji)，在0.03%擴展(zhan)不🌈确定(dìng)度的啓(qǐ)停法裝(zhuang)置上進(jìn)行試驗(yan)，該裝置(zhi)是具有(yǒu)标準表(biao)和啓停(tíng)稱重法(fa)的混合(he)型流量(liang)标定裝(zhuāng)置，裝置(zhì)上的标(biāo)準表爲(wèi)高準Elite系(xì)列🌈CMFS010，CMFS015和CMF025各(gè)一台，三(san)台标準(zhǔn)表的正(zheng)确率都(dōu)優于0.03%。
 
　　将(jiāng)5台電磁(ci)流量計(jì)分别使(shi)用閥門(men)啓停法(fǎ)和标準(zhǔn)表法在(zai)0.3、1和3m/s的流(liu)速下分(fen)别進行(háng)了測試(shi)，每個流(liú)速點分(fèn)别重複(fú)了6次。表(biao)2顯示了(le)5台表的(de)在各種(zhǒng)測試方(fāng)法下的(de)示值誤(wù)差和重(zhong)複性。
 
　　由(yóu)表2轉換(huàn)出如圖(tú)6和圖7所(suǒ)示的示(shì)值誤差(cha)偏差和(he)重複性(xing)偏差圖(tú)✏️。由圖6可(ke)見，啓停(tíng)效應确(què)實對電(diàn)磁流量(liang)計的示(shì)值誤差(cha)産生了(le)一定的(de)影響，但(dan)示值誤(wu)差偏差(chà)都在0.1%之(zhī)内。而對(dui)于重複(fú)性，标準(zhun)表法和(he)啓停法(fǎ)沒有明(ming)顯的♉區(qū)别。這個(ge)測試結(jié)果與表(biǎo)1中使用(yòng)電磁流(liu)量計測(cè)得的啓(qǐ)停效應(ying)不确定(ding)度是比(bi)較接近(jin)的。圖7是(shi)電磁流(liú)量計☁️在(zài)啓停時(shi)跟随🧑🏾‍🤝‍🧑🏼質(zhì)量流量(liàng)計标準(zhun)表瞬時(shí)流量變(bian)化的一(yī)個實🈲時(shí)圖，說明(míng)選用的(de)電磁流(liu)量計能(neng)夠很好(hao)地跟随(suí)标準表(biǎo)的流量(liàng)變化。
 
4結(jié)束語
　　實(shí)驗結果(guo)說明，閥(fá)門啓停(tíng)效應對(duì)小口徑(jing)電磁.流(liu)量計🙇‍♀️在(zai)示⛱️值誤(wù)差上的(de)體現比(bǐ)較接近(jìn)使用電(dian)磁流量(liàng)計的啓(qi)停效應(yīng)不确😘定(dìng)度評估(gu)。因此，如(ru)果通過(guò)上位機(jī)軟件修(xiū)正啓🌈停(tíng)效應📧，同(tong)時保證(zheng)在低流(liu)量時的(de)最小稱(cheng)重，閥門(men)啓停法(fǎ)👣裝置是(shì)可以用(yòng)于标定(ding)小口徑(jing)電磁流(liu)量計的(de)，這爲設(she)計專用(yong)的小口(kou)徑流量(liàng)标準💃🏻裝(zhuang)置提供(gòng)了新思(si)路。
　　另外(wai)，某些工(gōng)業現場(chang)在做小(xiao)口徑電(diàn)磁流量(liang)計在線(xian)故障診(zhen)斷的時(shí)候，一個(gè)比較簡(jiǎn)單的方(fāng)法是使(shi)用閥門(mén)啓停來(lái)控制流(liú)體流入(ru)一容器(qi)，再将容(rong)器稱重(zhong)，這👅樣可(kě)以粗略(luè)判斷流(liú)量計的(de)正🤩确率(lü)，這時啓(qi)停效應(ying)的影響(xiang)完全可(kě)以不計(ji)，這也爲(wèi)現場故(gù)障診斷(duàn)提供了(le)依據。

本(ben)文來源(yuán)于網絡(luo),如有侵(qīn)權聯系(xi)即删除(chú)！