苏州华陆仪器仪表有限公司

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  • 供水行业大口径电磁亚博app官网下载的校验和定期检定

    供水行业大口径电磁亚博app官网下载的校验和定期检定,大口径电磁亚博app官网下载的校验和定期检定一直困扰着供水行业。目前供水行业应用的亚博app官网下载管径为300mm~ 1 500mm, 甚至口径更大。由于其测量的直径和流量大对标准亚博app官网下载、水泵的功率以及标准容器都有更高的要求。

    随着人们对水资源认识的提高以及供水行业对经济核算的重视使得大口径亚博app官网下载检定问题的解决越来越突出。在供暖系统中已逐渐地采用了大口径热能表但我国还没有大口径热能表检定的标准装置而且生产大口径热能表所要求的技术也越来越高。热能表由流量传感器、配对温度传感器和计算器个部分组成根据检定的原理热能表检定主要指对流量测量装置即亚博app官网下载的检定。此外在大口径热能表检定时需要大口径的亚博app官网下载作为标准表一般使用电磁亚博app官网下载这样可以提高热能表的检定准确性。电磁亚博app官网下载的测量精度高( 0. 5%0. 3% ); 测量管道内无障碍物与可动部件流体流经仪表无压损测量范围较宽满度值时在0. 5 - 15 m / s内选定, zui大测量口径达到3 000mm, 所以电磁亚博app官网下载被公认为理想的大管径计量仪表[ 2- 4] 

    1亚博app官网下载检定方法

    流量就是单位时间内流体通过一定截面积的量这个量如用流体的体积表示就为体积流量平均流量就是在测量时间内流量的平均值。体积流量和平均流量可表示为q ( t ) = ..A V ( t) d(A ) ; ( 1) q( t) = 1 ..2 - ..1 ..2 ..1 q ( ..) d..= 1 .... ..2 ..1q ( ..) d ..( 2) 式中: A 为流体流过的截面积; V ( t)为流体通过上的微小面积( dA )的速度, ..1, ..2 为稳流时开始测量与结束测量的时间。大口径亚博app官网下载的检定装置包括流体源、稳压装置、管路系统、计时器、标准容器以及换向器等附属设备。工作原理将被检亚博app官网下载安装到装置上启动液体循环系统使液体流经被检亚博app官网下载和标准亚博app官网下载同步操作被检亚博app官网下载和标准亚博app官网下载比较两者的输出流量值从而确定被检亚博app官网下载的计量准确度和重复性[ 5- 7] 。根据使用标准量具的不同检定方法分为容积法、质量法和标准表法[ 5- 7] 。容积法是通过标准容器测量一段时间内工作量器中的液体体积流出量。质量法是通过天平称量一段时间内容器中的液体质量从而计算出流量。标准表法是以标准亚博app官网下载为标准器具使流体在相同时间间隔内连续通过标准亚博app官网下载和被检亚博app官网下载比较两者的输出流量值从而确定被检亚博app官网下载的计量性能[ 8- 9] 。容积法[ 10- 11 ] 分为静态容积法和变水头法(动态容积法)。静态容积法将水塔和标准容器分开压头恒定静态读数变水头法将水塔和标准容器分开压头一直变小动态读数。容积法的缺点是设备庞大标准容器的容积随亚博app官网下载口径增大而增大、随检定时间的增长而增加。标准表法克服了以上缺点在相同流量下标准表法应用容器的容积较容积法小而且检定的时间可以加长。对于分辨率不高的被检表来说加长检定时间是一种有效减小检定误差的方法。一般的检定装置采用标准表法进行检定对于检定要求高的仪表采用标准表法加质量法进行检定以保证测量的准确性。

    2亚博app官网下载检定

    计量器具在安装使用前必须进行强制检定这就需要进行实验室检定。在使用过程中还需要对其进行后续检定也就是在线检定以保证其测量的准确性[ 12- 17 ] 

    实验室检定

    实验室大口径亚博app官网下载检定的标准装置采用恒水头式结构原理图如图1所示。1- 水塔; 2 - 截止阀; 3- 标准亚博app官网下载( E - m ag DN1000) ; 4- DN1000管路; 5 - 大管径试验管路; 6- 被检亚博app官网下载; 7- DN1000管路; 8 - 调节阀; 9- 蓄水池; 10- 水泵图1.. 大口径亚博app官网下载检定标准装置示意图(标准表法)

    此装置的水塔起溢流稳压作用水头高30m, 容积为1 000m3, 符合大口径仪表的检定要求流量为15 000m3 /h; 水池容量为2 000m3; 标准亚博app官网下载采用E - magDN1 000mm 的智能电磁亚博app官网下载标准直管段DN1 000 mm总长50m, 被检亚博app官网下载的试验管段总长为36m, 满足电磁亚博app官网下载检定时对直管段的要求装置精确度为0. 15% ; 测控系统采用工控机控制用数据采集卡采集流量、压力等测量参数编写软件对被检表进行检定并对误差进行修正[ 18- 19] 。根据JJG164- 2000..液体流量标准装置检定规程..的规定标准设备和仪器的不确定度应优于被检装置的不确定度。因此标准亚博app官网下载应具有较高的精确度、可靠性良好、流量范围宽等特点比较各种亚博app官网下载选择电磁亚博app官网下载作为标准表。因为电磁亚博app官网下载公称通径范围大DN3DN3000; 流体流速可达15m / s; 转换器采用功耗低、零点稳定、精确度高的新颖励磁方式精度可达.. 0. 3% .. 0. 5%, 流量范围度可达1 500.. 1; 转换器可与传感器组成一体型或分离型采用16位微处理器易于编程设定参数方便应用可靠性强的表面安装技术( SMT) , 可进行自诊断电磁亚博app官网下载为双向测量3个积算器有脉冲、电流、数字通讯等多种输出信号满足二次仪表测量和数据采集设备的通信[ 20] 。选择智能电磁亚博app官网下载作为标准表并用标准表法对该仪表在不同流量下测量多个流量点。电磁亚博app官网下载随着流量的增大线性减小误差减小。

    2..2现场检定

    亚博app官网下载的现场工作条件与实验室校验的工作条件相差很大亚博app官网下载准确度偏离无法确定。现场检定同样也应用标准表法进行检定选择便携式超声波亚博app官网下载作为标准表便携式超声波亚博app官网下载是一种外夹便携式的亚博app官网下载量仪表具有精度高、重复性好、灵敏度高、安装使用方便、能在露天恶劣环境下工作等特点比较适用于大口径亚博app官网下载的现场检测和校准。经比较选用美国宝丽森DCT - 7088电磁亚博app官网下载它基本满足上述要求此亚博app官网下载采用了先进的数字处理技术和声波时差探测法可以降低测量介质中固体或气泡对测量精度的影响。配有T im eGATE..信号分析软件可利用微软W indow s风格图形界面形式来设置亚博app官网下载并进行全面的波形分析来取代对亚博app官网下载的直接设置和操作。其原理是在现场大口径亚博app官网下载所在管道上安装一个准确度较高的便携式超声波亚博app官网下载作为标准表同时记录被检表和标准表的流量以标准表作为标准值计算被检亚博app官网下载的误差进而调整被检亚博app官网下载系数使被检电磁亚博app官网下载与便携式超声波亚博app官网下载示数相一致以达到检测、校准现场亚博app官网下载的目的。其计算公式如下: f 2 = v/v.. f 1, ( 3) 式中: f 1 为被检表原来的系数; v被为被检表的平均流速, m3 /h; v标为标准表的平均流速, m3 /h; f 2 为被检表比对后的调整系数。建立图2所示大口径亚博app官网下载检定校准系统。水源流量调节标准管道标准水池图2大口径亚博app官网下载检定校准系统框图使用便携式超声波亚博app官网下载可实现不断流测量设备便于携带安装方便流体中不插入任何元件对流速无影响无压损稳定性好外夹式探头可移动安装测量能用于任何液体特别是具有高粘度、强腐蚀、非导电性等性能液体的流量测量也能测量气体的流量量程比较宽可达5..1; 输出与流量之间呈线性等优点。但是使用便携式超声波传感器也存在一些缺点当被测液体中含有气泡或有杂音时将会影响测量精度故要求变送器前后分别有10D 5D的直管段而现场实际情况难以确定人为因素影响大现场流量不易控制难以进行全量程测试。此外结构复杂成本较高。

    3.检定结果的判定

    根据JJG643- 2003..标准表法流量标准装置.. 的规定标准装置分别按定点使用和非定点使用两种情况进行计算[ 9, 12 ] 

     ( 1) 标准表用于定点测量时标准不确定度为仪表系数重复性的不确定度。其值为各流量点标准不确定度值。各个检定点单次测量的类不确定度(Er ) i (E r ) i = .. ta ( ..c ) i Qi .. 100% , ( 4) 式中: ( ..c ) i 为第i个检定点的修正值属于类不确定度; Qi为第i个检定点的平均流量; ta (范围因子)为置信水平取值为0. 95; 自由度为( n - 1)分布系数, n 为各点检定次数。标准亚博app官网下载在自由度为n - 1的合成不确定度E = [E 2 n + E 2r ] 1 /2, ( 5) 式中: En 为标准表的不确定度(未指明自由度); E r 为测量点标准表的 不确定度。

     ( 2) 当标准亚博app官网下载作为非定点使用时标准表不确定度为线性内差引入的不确定度其修正值计算公式为(Ec ) i = ..Qi - (Qa ) i (Qa ) i .. 100% , ( 6) 式中: (Ec ) i 为第i次检定的修正值; Qi 为第i次检定时亚博app官网下载的体积流量; (Qa ) i 为第i次检定时标准表的体积流量。利用曲线拟合来修正标准表的固有不确定度此时标准表的实际流量Qp Qp = Qm ( 1- Y) , ( 7) 式中: Qm 为测量值; Y 为某一测量点所对应的修正曲线值常用三次方程表示。用*小二乘法求出标准表修正公式的类不确定度E r。这时标准表在自由度为n - 1 时的合成不确定度E = [E 2 n + E 2r ] 1 /2 ( 8) 标准表为智能电磁亚博app官网下载时, E r 检定为0. 5% (不加修正), 如果En < 0. 1%, 经过修正后的标准表的合成不确定度为0. 1%。利用标准表对被检表进行比对测试时按误差合成理论进行判定计算公式为E = ( q1 - q0 ) /q0 .. 100% , ( 9) 式中: q0 为标准表的平均流量; q1 为被检表的平均流量。只有当E .. U20 + U21 才认为被检亚博app官网下载合格。U0 为标准表的总不确定度; U1 为被检表的准确度等级。当利用标准表对被检表进行现场校准时需用标准表的平均流量或流速对被检表进行系数修正修正公式见公式( 3)

     4. 不确定度分析

     4..1.数学模型的建立

     亚博app官网下载的瞬时流量与流体的流速和流过管道的截面积有关[ 21- 29] 。超声波亚博app官网下载的瞬时流量数学模型公式为q= f ( r1, r2, v ) = ..( r1 - r2 ) 2 v , ( 10) 式中: q为流过超声波亚博app官网下载的流量; v 为流速; r1 为管道外径(半径); r2 为管道壁厚。

     5.现场检定需注意的事项

     ( 1)了解现场环境以及被检管线的材质、管外径、壁厚、流体以及流体温度等相关量的数值现场检定时采用精度高的测厚仪( e = .. 0. 1% )、软尺( e= .. 1mm ), 以确保测量的准确度[ 30- 32 ] 

     ( 2)标准表安装在直管段转换器装在上游直管段为10D, 下游直管段为5D 的位置提高流速[ 33- 34] 。避免上下游扰动源(泵、阀、弯头) , 必要时应考虑加装整流器。当上游存在泵、阀等设备时直管段的长度 为30D。标准表不能安装在管内含有气体的位置气泡会使超声波信号减弱而影响到测量精度。转换器尽量采用型法安装保证声程在管径平面上提高测量精度。如果型法安装找不到信号可采用Z型法 

     ( 3)对于直管段超声波亚博app官网下载的发射器要安装在管侧面的正侧线上以避免沉淀物或气泡的影响。发射器与管道必须用声学性好的黄油或凡士林耦合剂充分耦合。亚博app官网下载测量信号时采用静态调零或动态调零以消除零点漂移[ 36] 

     ( 4)检定过程中流速不应小于0. 2 m / s, 标准表与被校表的数据采集同步进行及时根据测量误差调整被检表的系数[ 37- 38 ] 。根据情况设定适当的采集时间间隔尽可能延长采集时间间隔[ 39 ] 。利用软件实现数据的保存、显示及打印这样可以排除人第3期黄明键大口径电磁亚博app官网下载的检定327工读数带来的附加误差提高现场校准和检定的准确度。

     ( 5)检定结果受压力与温度的影响检定时应控制室内及现场温度使检定系统温度场稳定[ 40 ] 。尽量缩短亚博app官网下载出口与体积管入口之间的连接管道距离以减小管道摩阻引起的压损和温差使亚博app官网下载与体积管的压力和温度尽可能保持一致。

     由于大口径亚博app官网下载多数是智能电磁亚博app官网下载或插入式超声波亚博app官网下载仪表结构大多为法兰连接或者是插入管道只有在停流时才允许拆卸且拆装和运输送检十分麻烦另一方面亚博app官网下载的现场工作条件与实验室校验的工作条件相差很大亚博app官网下载准确度偏离无法确定。采用便携式超声波亚博app官网下载进行大口径亚博app官网下载在线测量方便了供水企业的计量工作也有效的降低了资金的消耗,在现场检定电磁亚博app官网下载的误差分析及修正方面可进一步开展研究工作。

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