摘要:目前電磁(ci)流量計 的标定(ding)大部分是在标(biāo)準表法裝置或(huo)靜态稱重體積(ji)罐)裝置上進行(hang)的，而靜态稱重(zhòng)都以換向器法(fa)爲主。對于小口(kou)徑電磁流量計(ji) ，比如4~15mm口徑，由于(yú)沒有合适的精(jing)度高的标準表(biao)而往往⁉️采用🐉稱(chēng)重㊙️法裝置标定(dìng)。相對于動态換(huàn)向器法裝👨‍❤️‍👨置，閥(fa)門啓停的稱重(zhòng)裝置以下簡稱(chēng)啓停法裝置)具(jù)有設計難度低(dī)，成本低的優勢(shì)。但是由于閥門(men)啓停在标定狀(zhuang)🏃态下不是🌍連續(xu)流，因此啓停效(xiao)應對電磁👉流量(liang)計的影響有待(dài)分析。本文從示(shì)值誤差和重複(fu)😄性兩個角度對(duì)啓停效應對标(biao)定結果的影響(xiang)進行了評估。
0引(yǐn)言
　　目前标定電(dian)磁流量計的主(zhǔ)流标定裝置有(you)标準表法流量(liàng)标準裝置，稱重(zhong)法液體流量标(biāo)準裝置體積❓罐(guan)法🔱液體流量标(biao)準裝置)。另外還(hai)有使用閥門啓(qǐ)停的靜态稱重(zhong)法🌐液體流👨‍❤️‍👨量标(biāo)準裝置簡稱啓(qǐ)停法裝置)。通常(chang)而言，啓停法裝(zhuang)置不适🏒合标定(dìng)速度式流量✉️計(jì)的低流速區”，尤(yóu)其是中🚩大口徑(jìng)渦街流量計。但(dan)是對于微小流(liu)量标定，由于啓(qi)停法裝置設計(jì)簡單，且成本低(dī)，維護方便，如果(guǒ)能使用得當，還(hai)是有一定優勢(shì)。本文旨在研究(jiu)啓停法裝置用(yòng)于标♈定微小口(kǒu)徑的電磁流量(liang)計4~15mm)的可行✉️性。
 
1電磁(ci)流量計原理與(yǔ)特性
　　如圖1所示(shi)，由法拉第電磁(cí)感應定律可知(zhi)，導電液體流過(guo)具有磁感應強(qiáng)度B的磁場時，在(zài)電極兩端産生(shēng)感應電勢🐆E，這個(ge)電勢與流經管(guǎn)道的流體流速(sù)成正比四，通過(guò)測量這個電勢(shi)就能夠間接測(cè)量出體積流量(liàng)。
E=kBDV(1)
　　式中:E爲感應電(dian)勢;K爲特征常數(shù);B爲磁感應強度(du);D爲流量💚管内直(zhí)徑;V爲測量管内(nei)電極斷面.軸線(xiàn)方向平均流速(su)🌐。
　　由測量原理可(kě)知，電磁流量計(jì)是一種速度式(shi)流量計💋，速度式(shì)流🏒量計一顯著(zhe)的特點就是測(ce)量性能受流體(tǐ)流場特性影響(xiang)。通常♊而言，中高(gao)流速區，線性和(hé)重複性☁️較好，而(er)在低流速區，線(xiàn)性和重🛀複性有(you)所下降。因爲在(zài)低流速區電極(ji)接收到的信号(hao)幅值降低，容易(yi)受過程噪聲影(ying)響。
 
2閥門啓停
　　閥(fá)門啓停法的流(liú)量标準裝置的(de)簡單示意圖如(rú)圖🧡2所👈示，循環水(shui)經過泵進入标(biāo)準表和被檢表(biǎo)，再經過啓停閥(fa)門進入📞秤水箱(xiāng)。一個标定過程(chéng)可以通過控制(zhi)啓停閥來控制(zhi)，啓停閥，标準表(biao)和被檢.表通過(guo)同🛀步信号同步(bu)計時。啓停閥必(bì)須選用開關動(dòng)作快的💘閥門，文(wen)本實驗使用的(de)标💯定裝置啓停(tíng)閥的動作時🛀🏻間(jiān)小于0.7s。同時，啓停(ting)閥後端到秤的(de)水箱的管路需(xū)要🈲進行優化設(shè)計，以🌐保證每🙇🏻次(ci)啓停時的重複(fu)性達到🛀要求。
　　一(yī)次閥門啓停過(guò)程如圖3所示，當(dang)閥門開啓時，流(liú)量🔴并不✏️能立即(jí)恢複到設定流(liú)量，這需要一個(ge)過程，同理當閥(fá)門關閉時，流量(liàng)也不能立即恢(huī)複到零流量，也(ye)需要👈一個過💃程(chéng)。這個恢複過程(chéng)，對電磁流量計(jì)的影響有多少(shǎo)，需要評🔞估。
3實驗(yàn)研究
　　爲了研究(jiū)裝置閥門啓停(ting)對電磁流量計(ji)标定的影響，有(yǒu)必要👣先确定測(ce)試裝置的啓停(ting)效應。首先使用(yòng)精度高的質量(liàng)流量計作爲測(cè)試表，分别在裝(zhuāng)置最大流量和(he)最小流量時測(cè)試了💯啓停效應(ying)。該啓停法裝置(zhì)的擴展不确定(ding)度爲0.03%(k=2),
3.1質量流量(liang)計的啓停效應(ying)
　　按照JJG164-2000中描述的(de)方法，一次流量(liàng)驗證過程後，在(zai)下一次流量驗(yan)🎯證過程中啓停(tíng)閥門10次，如此重(zhong)複10次。如此得出(chu)的質量流量計(jì)與秤的示值誤(wu)差如圖4所示。
 
　　在(zài)小流量時，10次閥(fa)門換向和單次(cì)閥門換向的平(ping)均誤差的偏🏃差(chà)爲0.01%，在大流量時(shi)，約爲0.008%。
　　由此可見(jiàn)從示值誤差的(de)角度分析，該測(cè)試裝置的啓停(tíng)💰效應對質量流(liu)量計來說是非(fēi)常小的，可以忽(hu)略不計。
　　同時爲(wèi)了電磁流量計(jì)在該裝置上的(de)啓停效應，選用(yòng)了一台重✍️複性(xìng)和正确定都較(jiao)好的電磁流量(liang)計㊙️，按照JIG164-2000做了啓(qǐ)停效應的不确(què)定度評估，評估(gū)結果如表1所示(shì)。使用電磁流量(liang)👨‍❤️‍👨計得出的合成(chéng)不确定度爲0.069%要(yào)比質量流量計(ji)得出的合成不(bú)确定度要高許(xǔ)多🆚。而這高不确(què)💃定度主要由低(dī)流速時貢獻的(de)。由此可♌知，啓停(tíng)過程對電磁流(liu)量計有一定的(de)影響，但是對👈示(shi)值誤差和重複(fu)性究競📞影響多(duō)大，本文3.2章節進(jin)行了實驗分析(xi)。
3.2電磁流量計的(de)啓停法标定分(fèn)析
　　本文選擇了(le)2台4mm、2台8mm和1台15mm口徑(jìng)的精度高電磁(ci)流量計，在⛱️0.03%擴展(zhan)😍不确定度的啓(qi)停法裝置上進(jìn)行試驗，該裝置(zhi)是具有标準表(biao)和啓停稱重法(fa)的混合型流量(liàng)标定裝置，裝置(zhì)上的标準表爲(wei)高🈲準Elite系列CMFS010，CMFS015和CMF025各(gè)一台，三台标準(zhun)表的正确率都(dōu)優于0.03%。
 
　　将5台電磁(cí)流量計分别使(shǐ)用閥門啓停法(fǎ)和标準表法在(zai)0.3、1和👣3m/s的❓流速下分(fen)别進行了測試(shi)，每個流速點分(fen)⛷️别重複了6次。表(biao)2顯示了5台表的(de)在各種測試方(fāng)法下的示值🌈誤(wù)差和重複性。
 
　　由(you)表2轉換出如圖(tú)6和圖7所示的示(shì)值誤差偏差和(he)重複💃🏻性偏㊙️差圖(tu)。由圖6可見，啓停(tíng)效應确實對電(dian)磁流量計的示(shi)值🈲誤差産生了(le)一定的影響，但(dan)示值誤差偏差(chà)都在0.1%之内。而對(duì)于重🌈複性，标準(zhǔn)表法和啓停法(fǎ)沒有明顯的區(qū)别。這個測試結(jie)果與表1中使💁用(yòng)電磁流量計測(cè)得的啓停效應(yīng)不确定度是比(bi)較接近的。圖🤩7是(shi)電磁流量計在(zai)啓停時跟随質(zhì)量流量計标準(zhun)表瞬時流量變(bian)化的📐一個實時(shí)圖，說明選用的(de)電磁流量計能(néng)夠很好地跟随(suí)标準表的流量(liàng)🔞變化。
 
4結束語
　　實(shí)驗結果說明，閥(fá)門啓停效應對(duì)小口徑電磁.流(liú)量👌計在示值誤(wu)🌂差上的體現比(bǐ)較接近使用電(diàn)磁流量計的啓(qǐ)停效應⛹🏻‍♀️不确定(dìng)度評估。因此，如(ru)果通過上位機(ji)軟件修正啓🈚停(tíng)效應，同時保證(zheng)在低🤟流量時的(de)最小稱重，閥門(mén)啓停法裝置是(shi)可以用于标定(dìng)小口徑🌐電磁流(liu)量計的，這爲設(shè)計專用的小口(kou)徑流量标準裝(zhuāng)置提供了新思(sī)路。
　　另外，某些工(gong)業現場在做小(xiǎo)口徑電磁流量(liang)計在線故障診(zhěn)斷的時候，一個(ge)比較簡單的方(fāng)法是使用閥門(men)啓停來控制流(liú)體⭐流入一容器(qì)，再将容器稱重(zhòng)，這樣可以♊粗略(lue)判斷流量😍計的(de)正❄️确率，這時啓(qi)停效應的影響(xiang)完全可以不計(jì)，這也爲📐現場故(gù)障診斷提供了(le)依據。

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