摘要(yao)：大口徑 (DN ≥400mm) 電磁流(liú)量計 廣泛用于(yú)國、省控重點排(pai)污企業的進出(chu)口，但由于拆卸(xiè)困難、不☂️可停運(yun)、經濟成本等原(yuán)因，導緻無法離(li)線定期檢定，造(zào)成計量失控，甚(shen)至引發貿易糾(jiū)紛。文章主要從(cong)影響⭐流量計測(cè)量結果的現場(chang)安裝、校準方法(fa)、計算公式等因(yīn)✊素進行分🌐析，确(què)立校準體系研(yan)究以期确保流(liu)量計測量數據(ju)的正确率和可(kě)靠性，爲大口徑(jìng)電磁流量計的(de)量值溯源提供(gong)技術支撐。
0引言(yán)
　　電磁流量計 是(shi)以法拉第電磁(cí)感應定律爲依(yi)據的流量測量(liàng)儀表。其以精度(du)高、可靠性高、多(duō)功能化、低能耗(hao)等優點廣泛應(yīng)用于污水、化工(gong)、自📐來水行業等(deng)諸多行業[1]。但受(shou)限于計量過💋程(chéng)的連⭐續性，使用(yong)中的大口徑(DN≥400mm)流(liú)量計由于拆卸(xiè)困難、不可停運(yun)、經濟成本等原(yuan)因，導緻無法離(li)線定🙇‍♀️期檢定。因(yin)此⚽，電磁流量計(ji)在線校準體系(xi)研究需進一步(bu)完善，以期對提(ti)高計量器具的(de)工作效率、完善(shan)量值傳遞和溯(su)源體系㊙️、确保計(ji)量數據的正确(què)可靠等具有深(shēn)遠意義。
1電磁流(liú)量計的前期安(ān)裝、維護和接地(di)
(1)電磁流量計的(de)現場安裝必須(xū)嚴格按使用說(shuo)明進行，應用電(dian)磁📱流量計測量(liang)液體的電導率(lǜ)應大于10-5S/cm。首先傳(chuan)感器的安裝位(wèi)置必✨須保證被(bèi)測液體完全充(chong)滿測量管，有必(bi)要時進行定期(qi)清洗，如果電極(ji)被沉積層覆蓋(gai)或被沉積層短(duan)路,将輸送不出(chū)信号産生粗大(dà)誤差F。其次電磁(cí)流量🚩計使用前(qian)還應根據被測(ce)液體的種類、性(xìng)能、溫度和壓力(li)選用具有合适(shi)的内襯及電極(jí)的傳感器。最後(hòu).選擇流量計量(liang)程時應不🔞低于(yu)設計的最大流(liu)♊量值,正常使用(yòng)的流量最好處(chù)🈲于流量計滿量(liang)程的30%~80%之間。
(2)爲便(biàn)于檢修,傳感器(qì)上下遊應安裝(zhuang)閥門并有旁路(lu),傳感器和☔轉換(huàn)器的安裝處應(yīng)避免有較強的(de)交直流磁場或(huo)劇烈❌的振動。上(shàng)遊如有彎頭、三(san)通、同心異徑管(guǎn)或全開閘閥後(hou),傳💃🏻感器上遊離(li)電🔞極的中心線(xian)🔅應有至少5倍管(guǎn)道内直徑的直(zhi)管段,如有🧑🏾‍🤝‍🧑🏼不同(tóng)開度的閥門,應(ying)有10倍管徑的直(zhí)管段,如圖1所❌示(shì)，下遊直管🏒段爲(wei)2~5倍管徑的直管(guan)段即可。此外爲(wèi)避免流速分布(bu)及渦旋對測量(liàng)的影響, 流量調(diào)節閥 應設置在(zai)傳感器的下遊(yóu),當上遊直管段(duàn)長度不夠時,在(zai)🔞壓損許可情況(kuang)下可安裝流動(dong)調整器，安裝後(hou)其直管段♉長度(du)應達到流🔴動調(diao)整器說明書的(de)要求。

(3)電磁(cí)流量計流量信(xìn)号是以被測導(dǎo)電液體爲基準(zhǔn)電位的，整個測(ce)量管道内的導(dǎo)電液體看成電(diàn)阻爲零的導體(ti)，兩個電極對導(dǎo)電液體爲基準(zhǔn)電位的，整🈲個測(ce)量管道内的導(dǎo)電液體看成電(dian)阻爲零的導體(ti)[7]。當傳感器前後(hou)爲金屬管道，應(ying)🔴合理接地💁，如圖(tu)2所示，如果液體(ti)輸✌️送管道爲非(fei)金屬管或其他(tā)絕緣管，應在傳(chuán)感器和輸液管(guan)道之間裝内部(bu)與液體接觸的(de)金屬接液環(或(huò)稱接地環🌂)，然後(hou)用導線與傳感(gan)器接😍地🏃🏻‍♂️端連接(jie)接地[4]，如圖3所示(shi)。


2電磁流量計的(de)在線校準方法(fǎ)
(1)目前解決電磁(ci)流量計在線校(xiào)準有兩種主流(liu)方案：一種🏃‍♂️是勵(li)磁線圈檢查法(fǎ)這種方法又稱(chēng)爲電磁流💘量計(ji)的"幹标"方法，另(ling)📧一種是外夾式(shì)超聲流量計校(xiao)準法，也🈲稱"非接(jiē)觸測量法"。但"幹(gan)标"方法中由于(yú)标準線圈是直(zhí)接設計到流量(liang)計表體中的，無(wú)法對其電阻等(deng)指标的☎️性能進(jìn)行定🔞期溯源，導(dǎo)緻無法判斷一(yī)段時間後标準(zhun)線圈的計量特(tè)性是否發生變(biàn)🚩化，所以"幹标"很(hěn)難有效實現量(liang)✏️值溯源[3]。相比較(jiao)"幹标"方法的檢(jiǎn)測，外夾式超聲(shēng)🌏流量計的檢測(ce)具備不停流、不(bu)截管，不受被測(ce)流體溫度、壓力(li)、密度的影響等(deng)現場校準優勢(shì)。
(2)外加式超聲流(liú)量計校準法現(xiàn)場校準時檢測(ce)人員應首✏️先檢(jiǎn)查流量計轉換(huàn)器内置的影響(xiang)計量精度的關(guan)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼鍵參👄數輸入是(shi)否正确，詢問工(gōng)作人員的日常(chang)流量，并觀察并(bing)🏃🏻‍♂️計算流🈲量計一(yi)🔴段時間内的平(píng)均流速，根據标(biāo)準表在實⛷️驗室(shì)标準裝置比對(dui)⁉️的大數據🔴，輸入(ru)标準表與被檢(jian)流量計的管徑(jìng)和流速相近的(de)标定系數，外徑(jìng)、壁厚等參數根(gēn)🌈據流量計在線(xiàn)操作說明現場(chang)實測輸🔞入。計算(suàn)👄示值誤差時采(cǎi)用累積流量法(fǎ)，分三次分别讀(dú)取标準表和被(bèi)檢🏃🏻表一定時間(jian)的流量累積值(zhi)作爲測量标準(zhun)表的标準值和(he)被檢流量計示(shì)值[6]，每次測量時(shí)💞間爲30min，條件許可(ke)👌或者一天間内(nèi)流量變化比較(jiao)大的情況下可(ke)測量差異明顯(xian)✌️的三個流量點(diǎn)。
3電磁流量計的(de)在線校準流程(cheng)
(1)校準方法：非接(jiē)觸測量法，即利(li)用 外加式超聲(sheng)流量計 夾持在(zai)被測流量計管(guǎn)道上，通過比對(dui)兩台流量計的(de)累積流♉量誤差(cha)确定被檢流量(liang)計的計量特性(xìng)[7]。
(2)校準項目：電磁(ci)流量計累積流(liu)量的示值誤差(chà)。
(3)測量依據：JJG1033-2007《電磁(cí)流量計檢定規(guī)程》。
(4)環境條件：溫(wēn)度：(0～45)℃，相對濕度：(40%～90%)RH，外(wai)界磁場、震動和(hé)噪聲應🔞小到對(duì)标準表和被檢(jiǎn)表的影響可忽(hu)略不計。
(5)工作介(jiè)質：充滿封閉管(guǎn)道的單相流體(ti)。
(6)測量設備如表(biao)1所示。

4校準體系(xì)中測量結果的(de)處理
4.1校準結果(guo)計算
(1)流量點每(mei)次測量的在線(xiàn)示值誤差Eij按式(shi)(1)計算

式(1)中：
Qij--第i流(liu)量點第j次校準(zhǔn)時的流量計累(lèi)積示值；
(Qs)ij--第i流量(liàng)點第j次校準時(shí)的标準表累積(jī)示值。
取三次測(ce)量的在線示值(zhi)誤差平均值作(zuò)爲該流量點的(de)在線示值誤差(chà)Ei。
(2)流量計在線系(xi)數修正
　　完成在(zai)線校準後，當流(liú)量點的在線示(shì)值誤差平均值(zhí)🤞Ei超過流🐇量計的(de)精度等級時，如(ru)流量計用戶要(yào)求，可通❗過計算(suàn)新🛀🏻在線修正⛷️系(xì)數而方便用戶(hu)調整示值誤差(cha)[7]。
新修正系數按(an)公式(2)計算：

式(2)中(zhong)：K
i--第i校準點新在(zai)線修正系數；
K0--流(liú)量計内置修正(zhèng)系數
Ei--流量計在(zai)線示值誤差；
　　當(dang)校準流量點數(shu)多于一個時，流(liú)量計各流量點(diǎn)平均在線修正(zheng)㊙️系數K按公式(3)計(ji)算：

式(3)中：m-流量點(diǎn)數。
　　校準後當在(zai)線示值誤差平(píng)均值Ei不超過流(liú)量計精✍️度🔴等級(jí)時，則🐅Ki=K0。
(3)重複性
　　流(liu)量計示值誤差(cha)的重複性S(Ei)建議(yì)采用極差法計(jì)算。
1)計算單個測(cè)量點示值誤差(cha)的平均值：

式(5)中(zhōng)：R是極差系數，即(ji)R=Emax-Emin
　　C是極差系數，可(kě)查表得到，極差(chà)系數表如表2所(suo)示。

3)取流量計所(suo)有流量點的重(zhong)複性最大值作(zuo)爲該台流量🔞計(jì)🎯的重複性S(Ei)。
4)當以(yi)算術平均值`E作(zuò)爲被測量的示(shi)值誤差時，則重(zhòng)複性引⁉️入的💔标(biao)準不确定度。

　　當(dang)校準結果的重(zhòng)複性S(Ei)超出精度(du)等級的1/2時，在校(xiào)準證書上應給(gei)出相關提示。
5結(jié)論
　　 大口徑電磁(cí)流量計在線校(xiào)準體系的構建(jian)主要從"安裝是(shi)基⭐礎🏃‍♂️，标準很關(guān)鍵，方法需創新(xīn)，數據是體現🧑🏽‍🤝‍🧑🏻"等(deng)方面進行構✉️思(sī)，解♊決了企業拆(chāi)卸困難、斷流停(tíng)産、計量失控等(deng)問題，保證了量(liang)值溯源和測量(liang)數據的正确可(ke)靠，因爲非接觸(chu)測量方法所用(yòng)标🌈準設備的不(bú)同，文章不在進(jìn)行具體的不确(que)定度評定。但作(zuo)爲标準表的便(biàn)攜💔式超聲流量(liang)計⭐現場測量時(shi)具♊有其局限性(xìng)，當✍️懸浮顆粒或(huo)者♋氣泡超過♌一(yi)定範圍時或不(bú)💃🏻滿管、前後直管(guǎn)段🏃🏻不滿足等原(yuan)因都🐆會産生粗(cu)大誤差，尤其當(dang)管道的襯裏或(huo)結垢太厚、襯裏(lǐ)與管剝⚽離或鏽(xiu)蝕嚴重時無法(fǎ)正确測量。所以(yi)标準表的選🔱擇(ze)以及正确測量(liang)管道内徑是體(ti)系的關鍵，因爲(wei)當标準設備無(wú)法正确測量時(shí)也就👈失去了現(xian)場校準的實際(jì)意🈲義。

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