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电磁流量计静态容积法流量校准装置结构图

电磁流量计在制造厂出厂前和使用一段时期后离线的周期检定,均在专用流量校准装置上用水实流校准,以确定仪表的流量指示值及其准确度。

电磁流量计在流量标准装置上校准时与标准值的比较方法可分为流量法和总量法两类。

总量法是比较仪表的累积体积流量值Vm和标准装置测得的标准体积Vs,以确定仪表示值或其误差。虽然校准是在指定的流量下进行,由于比较的量是总量,所以对流量稳定性的要求可以低些。

流量法则要求在预定的稳定流量下进行,仪表在预定的示值流量(qvm下运行一段时间t后,在标准装置上收集到流过仪表的流体容积Vs,求得标准流量 ,然后比较 与(qvm。这是传统的仪表实流校验方法,要求在t时间内流量qv有较高的稳定性。

流量仪表采用总量法校验方法后,降低了流量稳定性要求,简化了流量标准装置维持流量稳定性的设施,特别在大型装置上大幅度降低了高位槽溢流所需能量消耗。这种方法已普遍为仪表制造厂所采用。但是传统的检验方法在研究和计量机构内仍处于重要地位,用来研究开发或评定流量仪表性能。

电磁流量计实流校准常用的方法有:(1)容积-时间法;(2)质量-时间法;(3)标准流量计比较法。前两者所用流量标准装置称原始标准装置,后者称传递标准装置。

                 一、容积-时间法

1.容积法流量校准装置的结构和工作原理

一种典型的装置结构如图8-1所示,其工作原理简述如下:首先水泵2将水池1中的水打入水塔4,在整个实验过程中使水塔处于有溢流状态,以保证系统的压头不变。

 图8-1  静态容积法流量校准装置典型结构示意图

1-水池;2-水泵;3-上水管;4-水塔或稳压容器;5-溢流管;

6-试验管路;7-截止阀;8-上游侧直管段;9-被检流量计;

10-下游侧直管段;11-夹表器;12-流量调节阀;13-喷嘴;

14-换向器;15、16-工作量器;17、18-放水阀;19-回水管路

打开截止阀7,水通过上游侧直管段8、被检流量计9、下游侧直管段10、夹表器11、调节阀12和喷嘴13流出试验管路。

   在试验管路出口处装有换向器14,转向器是用来改变液体的流向,使水流流入工作量器16或15中,换向器是用来改变液体的流向,使水流流入工作量器16或15中,换向器启动时触发计时控制器,以保证水量和时间的同步测量。试验时,可根据流量的大小选用一个工作量器计量水量,若选用工作量器15,则关闭放水阀17、打开放水阀18,并将转换器置于使水流向工作量器16的位置。用调节阀12将流量调到所需流量,待流量稳定后,启动换向器,将水流由工作量器16换入工作量器15。换向器动作过程中启动计时器计时和被检流量计的脉冲计数器计数。当到达预定的水量或脉冲数或时间时,即操作换向器,使水流由工作量器15换向到工作量16。记录工作量器15所收集的水量Vs、计时器显示的测量时间t和脉冲计数器显示的脉冲数(或被检流量计的指示流量)。

从标准水量Vs可得标准流量(qV)s

                                  (8-1)

用算得的流量(qv)s或标准水量Vs与被检流量计的指示流量(qv)m或累积流量Vm比较,确定被检流量计的误差

                     (8-2)

                          (8-3)

此方法比较成熟,目前国内外用得最多,使用简单,容易掌握。装置各组成部分都进行过深入的理论分析和实验研究,积累了很丰富的技术资料。相关的标准有:

国际标准化组织(ISO)颁布关于实流校验标准有:ISO  8316(1987)《封闭管道中液体流量测量——容积法》;ISO 4185(1980)《封闭管道中液体流量测量——称量法》;评定电磁流量计性能方法的有:GB/T18659-2002《封闭管道中液体流量测量——液体电磁流量计的性能评定方法》,等同采用ISO 9104(1991) 。

我国国家技术监督局颁布有水流量标准装置检定规程JJG164-2000《液体流量标准装置》,但JJG164-2000较为简略;而被其代替的JJG164-86《静态容积法  水流量标准装置检定规程》叙述较为详细。虽然作为法规已无效,但技术上还是很有参考价值的。电磁流量计适用的检定规程是JJG198-94《速度式流量计检定规程》。

2.校准

(1)校准前的准备

①流量标准装置及其辅助测量仪表均应有有效的检定合格证书;

②装置的误差应不超过被检流量计基本误差限的1/2;

③按GB/T18695-2002等标准、检定规程的规定或流量计上、下游侧的直管段其内径与流量计的公称通径DN之差,一般应不超过DN的±3%,并不超过±5mm;

④流量计与管道连接处的密封件,即密封垫圈,其内径应略大些,不得突入流通通道以内,避免影响流动状态。这种贴邻在电磁流量传感器进口端的流动扰动,会严重影响测量值;

⑤对准确度不低于0.5级的流量计,流量计上游10DN长度内和下游2DN长度内的直管段内壁应清洁,无明显凹痕、积垢和起皮等现象;

⑥当上游直管段长度不够时,可以安装流动调整器。虽然电磁流量计使用时可以任何姿势安装,但校准时分水平和垂直两种。

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