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電磁流量計的特性、檢定方法與注意事項

來源:作者:發表時間:2017-10-12 09:34:10

 【摘要】隨著工業生產自動化程度愈來愈高,流量計作為是一種重要的計量器具,使用也越來越廣泛:流量參數作為化工、油氣生產的重要參數,為人們監督和控制生產流程、改進操作工藝提供了依據。因此做好流量計的檢定工作,對保證產品質量,提高生產效率,促進技術發展都有著重要的意義。由于流量計種類繁多,檢定人員須掌握常用流量計的特性,及適合的工況條件等信息,才能更精準的付流量計進行檢定:本文片電磁流量計、超聲波流量計的特性、優缺點及相應檢定方法等方面進行分析:

 
1 電磁流量計簡介 
        電磁流量計是一種高精度、高可靠和使用壽命長的流量儀表,是由傳感器和轉換器兩部分構成,依據法拉弟電磁感應定律制成的一種測量導電性液體的儀表。電磁流量計是一種被廣泛應用的計量儀表。可用來測量工業導電液體或漿液。測量范圍大,電磁流量變送器的口徑從2.5mm到2.6m。其中大口徑電磁流量計主要用在排水工程上,小口徑電磁流量計主要用于醫療、科研等領域。
 
2 電磁流量計的檢定方法及注意事項 
        電磁流量計在使用過程中與管道連接為一體,如果將其拆卸下來進行檢定校準,勢必會給企業帶來諸多麻煩,影響其正常的生產工作。另外由于一些應用于給水行業中的電磁流量計口徑較大,安裝環境較差,這些因素導致流量計很難甚至不允許拆卸之后送到標定裝置中進行復核。因此,為了結合實際工作需要,我們一般采用在線校準方法。目前,常用的對電磁流量計進行在線校準的方法是:電參數法和標準表法。
 
2.1 電參數法 
        根據管道式電磁流量計的測量原理,對影響在線工作的管道式電磁流量計的相關參數進行檢定(如勵磁線圈對地絕緣電阻、電極對地(接液)電阻、勵磁線圈電阻和流量計電纜線電阻),測量控制相關參數在一定允許的變化范圍內與出廠檢定的原始數據進行比較溯源,使其保持在出廠時的標準準確度以內,以滿足使用要求。電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律 
        制成的用來測量導電液體體積流量的儀表。導電性液體在垂直于磁場的測量管內流動,產生與流量成比例的感應電動勢。根據法拉第電磁感應公式如式(1)所示:
        E=K×B×V×D(式1)
        式中:B為流量計勵磁線圈感應磁場的強度; 
        K—儀表系數。 
        V—被測電液導體的流速; 
        D—管徑;
        由式(1)可知管徑D與系數K都為固定參數。感應電動勢與電磁感應呈線性關系。在一定流速下,若要使感應電動E數值穩定,只要確保參數B保持在出廠校準時的允許范圍內,就可證明該流量計目前所測流量的準確度仍與出廠時保持一致。那么哪行因素直接影響電磁感應強度呢?通過測量哪些因素可以確定電磁感應強度參數在允許范圍內呢?
        就電磁流量計本身而言,影響電磁感性 強度的因素主要有:勵磁線圈電阻(扣除溫 度變化引起的差值)、勵磁線圈的絕緣以及 勵磁電流的幅值。 
        (1)測量勵磁線圈電阻。以數字萬用表為測量工具,兩個表筆分別搭在勵磁線圈的兩個端子上,測量勵磁線圈的電阻值,將測量結果與廠家提供的勵磁線圈電阻值進行比對,環境溫度相同時,其阻值應與出廠值相同。
        (2)測量勵磁線圈對地絕緣電阻。以絕緣電阻測試儀為測量工具,將黑色的一端接地,紅色端夾在勵磁線圈一端,以500V檔位進行測量。操作兆歐表待顯示穩定后讀數,要求絕緣電阻大于20 ? M 。
        (3)測量傳感器電極對地(接液)電阻值。以指針式萬用表為測量工具,若連接瞬間有放電現象發生,讀取萬用表電極兩端的阻值。計算偏差率。偏差率計算公式如公式(2)所示:
偏差率計算公式
        式中:ζR一兩個電極對地電阻的偏差率(%):
        R1一電極1對地電阻值(歐姆):
        R2一電極2對地電阻值(歐姆);
        20171012093509.jpg一兩個電極對地電阻平均值(歐姆)。
 
        依據公式(2)算出兩個電極對地電阻的偏差率。偏差率越小,電極對稱性越好。一般情況下偏差率不應該超過10%,否則電極就可能被污染、覆蓋或腐蝕。
        (4)測量轉換器勵磁電流。觀察輸出電流幅值與轉換器原電流的值,誤差不超過±0.25mA。
此外,我們需需要對轉換器的工作狀況進行測量,利用高精度的模擬信號器對轉換器的零點、瞬時流量、零點漂移等進行檢查及校正。
 
2.2 標準表法 
        采用具有確定準確度等級的標準流量計(或流量標準裝置)為標準器具,串接于流量計的工作回路中,使流體在相同時間間隔內,同時連續通過標準表和被校表,比較兩者的輸出流量值的偏差,從而確定檢定被校流量計。這種方法能確定流量計的工作性能,使檢定精度大幅提高。
        我們通常采用便攜式超聲波流量計對其進行檢定。那么如何正確的利用便攜式超聲波流量計進行檢定呢?
        首先,要正確安裝便攜式超聲波流量計。便攜式超聲波流量計的核心部件是換能器,確保換能器安裝在標準管段即:上游直管段不小于15倍的管徑長度,下游直管段不小于10倍管徑長度。在安裝條件滿足檢定要求后,檢定人員需要根據管道材質、厚度、襯里材料等信息,計算兩個換能器的安裝位置并對管道外壁的污垢擦除干凈,確保管道表面光滑。將換能器固定在管道上。觀察超聲波流量計的波形和信號,調整換能器位置,使其滿足檢定要求。記錄被測介質同時流經電磁流量計與便攜式超聲波流量計的流量,取5個瞬時流量,計算出它的相對示值誤差和累積流量的相對示值誤差。另外需要提醒檢定人員注意超聲波流量計抗干擾能力差,在使用過程中要檢查周圍環境中是否有大型電器、高壓電纜等可以產生較大電磁場的裝置。確保超聲波流量計遠離磁場干擾。另外,不同的換能器適用的溫度也是不同的。因此檢測前要依據被測管線的實際情況選擇適合的換能器。
完成上述檢定后,檢定人員要進行詳細的檢定記錄。認真出具檢定合格證書。
 
3 結束語 
        我國目前是能源消耗大國,國家大力倡導節能減排,計量工作在油田節約能源、降低成本等方面的作用日益明顯。計量設備精度準確與否,直接影響節能的效果。因此,計量器具的檢定尤為重要。我們作為大慶油田基層計量器具的檢定人員責任重大,我會不斷提升職業素養,為大慶油田的計量工作貢獻自己的一點微薄的力量。
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