摘要:針對可調(diao)K系數的電磁流(liu)量計
的周期性(xìng)校準工作,依據(jù)國家計量檢定(dìng)規程JJG1033-2007《電磁流量(liàng)計》的要求,研究(jiū)了電磁流量計(ji)線性特征,引入(ru)系數修正🌈因子(zi)θ,介紹了在不對(duì)流量計的線性(xìng)度調整而僅對(dui)其斜率K進行✂️調(diào)整的✨前提下,将(jiāng)流量計的最大(dà)誤差調整到當(dang)💞前線性最優情(qíng)況的一種快速(sù)有效的方法.
0引(yǐn)言
電磁流量計(jì)作爲一種應用(yong)電磁感應定律(lǜ)的新型❤️流量🌈計(jì)🎯,由于其各方面(miàn)性能都比較均(jun)衡的特性,現💚在(zai)已經發展成爲(wèi)各行各🥰業液體(ti)流量計量的主(zhu)流流量計.上海(hai)市計量測試技(jì)術研究院,自建(jiàn)成擴展💃不确定(dìng)度爲U=0.05%(k=2)的靜态質(zhi)量法水流量标(biāo)準🔞裝置和U=0.20%(k=2)的标(biao)準表法水流量(liang)标準裝置後,每(měi)年均完成千餘(yú)台電磁流量計(ji)的🧡檢定和校準(zhun)工作.在實際工(gong)作中,絕大多數(shù)經❤️過-遍完整的(de)示✏️值誤差項目(mu)檢測過程之🌈後(hòu)被發現示值誤(wù)差🔴超差的電磁(cí)流量計,通過分(fèn)析觀測和計算(suan)得出其線🤞性度(du)并沒有超差,符(fu)合其銘牌的準(zhun)确度等級的要(yao)求,僅僅是.流量(liàng)計線性整體💛發(fā)生了偏移,通過(guò)調整表内K系數(shù)的數值,可以将(jiang)流量計調整至(zhì)規定要求範圍(wei)内.本文通過研(yán)究電磁流量計(jì)的線性特征,通(tōng)過理論推導,找(zhǎo)♊到一.種快速将(jiāng)流量計調整🤞至(zhi)最🈲優的方法一(yi)修正因子θ法.
1電(dian)磁流量計的線(xian)性特征
随機選(xuǎn)取30台0.5級量程比(bi)爲1:10的電磁流量(liàng)計進行示值👣誤(wu)差🚶項目🌈的💋校準(zhun),依據JJG1033--2007《電磁流量(liang)計》國家檢定規(guī)程",使用靜态質(zhi)量法水流量💚标(biao)準裝置對每台(tai)電磁流量計qmax、75%qmax、50%qmax、25%qmax和(hé)qmin流量點分别進(jin)❗行逐點每點三(sān)次的測試,測試(shì)完成後對每點(diǎn)的🐕平均示值誤(wu)差進行計算.
經(jīng)過計算和統計(ji),30台電磁流量計(ji)中,示值誤差極(jí)值出現在qmax和qmin流(liú)量點的概率爲(wèi)60%計算30台流量計(jì)的各流量點的(de)平均示值誤差(cha).得🔱出的誤差數(shu)據,如表1所示.
根(gēn)據表1繪制流量(liàng)計特征曲線,如(ru)圖1所示.
可以看(kan)出,這些電磁流(liú)量計的平均示(shi)值誤差的線性(xing)是基🔴本🏃平直的(de),并且其正誤差(chà)最大點和負誤(wù)差最大🌏點分🈲别(bie)出現在100%qmax和qmin上.由(you)于這些流量計(ji)是随機🔞選取的(de)電磁流量計,其(qí)♍線性特征也可(ke)以看作這類電(diàn)磁流量計的線(xiàn)性特征.
2電磁流(liu)量計的校準
通(tōng)過電磁流量計(ji)的線性特征分(fèn)析,可采用以下(xia)簡便📱方🐕法對電(diàn)磁流量計的K系(xi)數進行調整,校(xiao)準電磁🥰流量計(jì).
2.1電磁流量計的(de)輸出流士tq,和儀(yi)表系數K之間的(de)關系
根據法拉(la)第電磁感應定(dìng)律,當電磁流量(liàng)計内的導電👣液(ye)體沿着測量軸(zhóu)向運動時,導電(diàn)液體切割磁感(gǎn)線産生感應電(dian)動勢,該感應電(dian)動勢由兩個電(diàn)極檢出,其數值(zhi)大小與流速成(cheng)正比,爲
式中:
ε一(yi)感應電動勢;
B一(yī)磁感應強度;
v一(yi)導電液體平均(jun1)流速
D一電極間(jian)距;
K一儀表系數(shu)
2.2引人被測電磁(ci)流量計的K系數(shù)修正因子θ
引入(rù)K系數的修正因(yin)子日,它與調整(zheng)前後的K系數滿(mǎn)足關系
Kt=Koθ(4)
式中:
Kt一(yi)被測流量計調(diào)整後的K系數;
K0一(yi)被測流量計調(diao)整前的K系數;
θ一(yī)K系數修正因子(zi)
2.3電磁流量計的(de)示值誤差
電磁(cí)流量計的示值(zhí)誤差公式
2.4計算(suan)被測電磁流量(liàng)計的K系數修正(zheng)因子θ
被測流量(liang)計經過qmax、75%max、50%qmax、25%qmax和min流量(liàng)點的示值誤差(cha)檢測,找出所有(you)流量點中示值(zhi)誤差的最大值(zhí),記爲Emax0;找出所有(yǒu)流量點中示值(zhi)誤差的最小值(zhí),記爲Emin0.
假設在不(bu)調整被測流量(liàng)計線性的前提(tí)下,将被測流量(liang)計調整至最優(you)狀态時,此時被(bèi)測流量計所有(you)流量點中示值(zhi)誤差的最大值(zhi),記爲Emaxt;被測流量(liàng)計所有流量點(diǎn)示值誤差的♻️最(zui)小值,記爲Emint.
式中(zhong):qv1、qv2、qv3、和qv4一被測流量(liàng)計出現E,max0、Emin0、Emaxt和E,mint的流(liú)量點的示值;
qs1、qs2、qs3、和(he)qs4一标準器出現(xian)Emax0、Emiin0、Emaxt和Emint的流量點的(de)示值;
Ε1、ε2、ε3;和ε4一被測(cè)流量計出現Emax0、Emin0、Emaxt和(hé)Emint的流量點的感(gan)應電動勢值
式(shì)(7)+式(8),式(9)+式(10)=(6),得
由于(yu)未對被測流量(liang)計線性調整,可(ke)以推斷出被測(ce)流量計的調整(zheng)前最大示值誤(wù)差Emax0和調整後最(zuì)大maxt示值誤差.maxtx出(chu)現在相同🔴的流(liú)量點,故可以取(qu)qs1=qs3.根據式(1),被測電(dian)磁流量計在相(xiang)同㊙️流速下産生(shēng)的感應電動勢(shi)ε相等,則
式中:Eqmax一(yi)被測電磁流量(liang)計最大流量點(diǎn)的示值誤差;
Eqmin一(yi)被測電磁流量(liàng)計最小流量點(dian)的示值誤差
則(zé)得出修正因子(zi)θ的簡便計算公(gong)式
3電磁流量計(ji)系數修正實例(lì)
選取一台未進(jin)行修正的電磁(ci)流量計,進行示(shi)值誤差檢測,得(dé)到誤差數據如(ru)表2所示.
從圖2可(kě)見,修正後流量(liàng)計的示值誤差(cha)符合0.5級要求,修(xiū)正結☔果👅和理論(lun)修正值重合性(xing)良好.
4結語
本文(wén)針對電磁流量(liang)計周期性校準(zhun)工作,根據對若(ruò)幹台電磁流量(liàng)計線性特性分(fèn)析研究,并引人(ren)系數修正因子(zi)θ及計算公式,通(tong)過數據分析、處(chu)理和理論推導(dao),得出了有效和(hé)簡便的電磁流(liú)量計校準方法(fǎ),爲電磁流♉量計(ji)日常校準工作(zuo)提供理論基礎(chu),提高了電磁流(liu)量計校準的工(gōng)作效率,對電磁(cí)流量計的校準(zhǔn)提出了具體可(ke)行的參考🐕方法(fa),從而進一步提(tí)高校準質量.
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