電磁流量計(jì)靜態(tài)容積法流量校準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)圖
電磁流量計(jì)在制造廠出廠前和使用一段時(shí)期后離線的周期檢定,均在專用流量校準(zhǔn)裝置上用水實(shí)流校準(zhǔn),以確定儀表的流量指示值及其準(zhǔn)確度。
電磁流量計(jì)在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上校準(zhǔn)時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)值的比較方法可分為流量法和總量法兩類。
總量法是比較儀表的累積體積流量值Vm和標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)體積Vs,以確定儀表示值或其誤差。雖然校準(zhǔn)是在指定的流量下進(jìn)行,由于比較的量是總量,所以對(duì)流量穩(wěn)定性的要求可以低些。
流量法則要求在預(yù)定的穩(wěn)定流量下進(jìn)行,儀表在預(yù)定的示值流量(qv)m下運(yùn)行一段時(shí)間t后,在標(biāo)準(zhǔn)裝置上收集到流過(guò)儀表的流體容積Vs,求得標(biāo)準(zhǔn)流量 ,然后比較
與(qv)m。這是傳統(tǒng)的儀表實(shí)流校驗(yàn)方法,要求在t時(shí)間內(nèi)流量qv有較高的穩(wěn)定性。
流量?jī)x表采用總量法校驗(yàn)方法后,降低了流量穩(wěn)定性要求,簡(jiǎn)化了流量標(biāo)準(zhǔn)裝置維持流量穩(wěn)定性的設(shè)施,特別在大型裝置上大幅度降低了高位槽溢流所需能量消耗。這種方法已普遍為儀表制造廠所采用。但是傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方法在研究和計(jì)量機(jī)構(gòu)內(nèi)仍處于重要地位,用來(lái)研究開發(fā)或評(píng)定流量?jī)x表性能。
電磁流量計(jì)實(shí)流校準(zhǔn)常用的方法有:(1)容積-時(shí)間法;(2)質(zhì)量-時(shí)間法;(3)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)比較法。前兩者所用流量標(biāo)準(zhǔn)裝置稱原始標(biāo)準(zhǔn)裝置,后者稱傳遞標(biāo)準(zhǔn)裝置。
一、容積-時(shí)間法
1.容積法流量校準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理
一種典型的裝置結(jié)構(gòu)如圖8-1所示,其工作原理簡(jiǎn)述如下:首先水泵2將水池1中的水打入水塔4,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使水塔處于有溢流狀態(tài),以保證系統(tǒng)的壓頭不變。
圖8-1 靜態(tài)容積法流量校準(zhǔn)裝置典型結(jié)構(gòu)示意圖
1-水池;2-水泵;3-上水管;4-水塔或穩(wěn)壓容器;5-溢流管;
6-試驗(yàn)管路;7-截止閥;8-上游側(cè)直管段;9-被檢流量計(jì);
10-下游側(cè)直管段;11-夾表器;12-流量調(diào)節(jié)閥;13-噴嘴;
14-換向器;15、16-工作量器;17、18-放水閥;19-回水管路
打開截止閥7,水通過(guò)上游側(cè)直管段8、被檢流量計(jì)9、下游側(cè)直管段10、夾表器11、調(diào)節(jié)閥12和噴嘴13流出試驗(yàn)管路。
在試驗(yàn)管路出口處裝有換向器14,轉(zhuǎn)向器是用來(lái)改變液體的流向,使水流流入工作量器16或15中,換向器是用來(lái)改變液體的流向,使水流流入工作量器16或15中,換向器啟動(dòng)時(shí)觸發(fā)計(jì)時(shí)控制器,以保證水量和時(shí)間的同步測(cè)量。試驗(yàn)時(shí),可根據(jù)流量的大小選用一個(gè)工作量器計(jì)量水量,若選用工作量器15,則關(guān)閉放水閥17、打開放水閥18,并將轉(zhuǎn)換器置于使水流向工作量器16的位置。用調(diào)節(jié)閥12將流量調(diào)到所需流量,待流量穩(wěn)定后,啟動(dòng)換向器,將水流由工作量器16換入工作量器15。換向器動(dòng)作過(guò)程中啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)和被檢流量計(jì)的脈沖計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定的水量或脈沖數(shù)或時(shí)間時(shí),即操作換向器,使水流由工作量器15換向到工作量16。記錄工作量器15所收集的水量Vs、計(jì)時(shí)器顯示的測(cè)量時(shí)間t和脈沖計(jì)數(shù)器顯示的脈沖數(shù)(或被檢流量計(jì)的指示流量)。
從標(biāo)準(zhǔn)水量Vs可得標(biāo)準(zhǔn)流量(qV)s
(8-1)
用算得的流量(qv)s或標(biāo)準(zhǔn)水量Vs與被檢流量計(jì)的指示流量(qv)m或累積流量Vm比較,確定被檢流量計(jì)的誤差
(8-2)
或
(8-3)
此方法比較成熟,目前國(guó)內(nèi)外用得最多,使用簡(jiǎn)單,容易掌握。裝置各組成部分都進(jìn)行過(guò)深入的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,積累了很豐富的技術(shù)資料。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有:
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)頒布關(guān)于實(shí)流校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有:ISO 8316(1987)《封閉管道中液體流量測(cè)量——容積法》;ISO 4185(1980)《封閉管道中液體流量測(cè)量——稱量法》;評(píng)定電磁流量計(jì)性能方法的有:GB/T18659-2002《封閉管道中液體流量測(cè)量——液體電磁流量計(jì)的性能評(píng)定方法》,等同采用ISO 9104(1991) 。
我國(guó)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局頒布有水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程JJG164-2000《液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》,但JJG164-2000較為簡(jiǎn)略;而被其代替的JJG164-86《靜態(tài)容積法 水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程》敘述較為詳細(xì)。雖然作為法規(guī)已無(wú)效,但技術(shù)上還是很有參考價(jià)值的。電磁流量計(jì)適用的檢定規(guī)程是JJG198-94《速度式流量計(jì)檢定規(guī)程》。
2.校準(zhǔn)
(1)校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備
①流量標(biāo)準(zhǔn)裝置及其輔助測(cè)量?jī)x表均應(yīng)有有效的檢定合格證書;
②裝置的誤差應(yīng)不超過(guò)被檢流量計(jì)基本誤差限的1/2;
③按GB/T18695-2002等標(biāo)準(zhǔn)、檢定規(guī)程的規(guī)定或流量計(jì)上、下游側(cè)的直管段其內(nèi)徑與流量計(jì)的公稱通徑DN之差,一般應(yīng)不超過(guò)DN的±3%,并不超過(guò)±5mm;
④流量計(jì)與管道連接處的密封件,即密封墊圈,其內(nèi)徑應(yīng)略大些,不得突入流通通道以內(nèi),避免影響流動(dòng)狀態(tài)。這種貼鄰在電磁流量傳感器進(jìn)口端的流動(dòng)擾動(dòng),會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量值;
⑤對(duì)準(zhǔn)確度不低于0.5級(jí)的流量計(jì),流量計(jì)上游10DN長(zhǎng)度內(nèi)和下游2DN長(zhǎng)度內(nèi)的直管段內(nèi)壁應(yīng)清潔,無(wú)明顯凹痕、積垢和起皮等現(xiàn)象;
⑥當(dāng)上游直管段長(zhǎng)度不夠時(shí),可以安裝流動(dòng)調(diào)整器。雖然電磁流量計(jì)使用時(shí)可以任何姿勢(shì)安裝,但校準(zhǔn)時(shí)分水平和垂直兩種。