循環(huán)水流量計(jì)在分體式傳感器檢定校準(zhǔn)方法

流量控制是排水和水處理行業(yè)中*普遍的對(duì)過(guò)程進(jìn)行控制和講師的重要參數(shù)和指示，流量測(cè)量的優(yōu)劣情況直接關(guān)系到生產(chǎn)的進(jìn)程與效益。目前，在生產(chǎn)中循環(huán)水流量計(jì)已經(jīng)成為非常重要的一種流量測(cè)量?jī)x表，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量管內(nèi)部無(wú)可動(dòng)部件，無(wú)節(jié)流裝置，無(wú)機(jī)械磨損和傳動(dòng)，無(wú)壓損產(chǎn)生，線性好，精度高，穩(wěn)定性好。因此在污水處理、工農(nóng)業(yè)及城市供水、引水工程中有著非常廣泛的應(yīng)用，無(wú)論是用于內(nèi)部計(jì)量、過(guò)程控制和對(duì)外貿(mào)易結(jié)算過(guò)程中，都有著**的表現(xiàn)。
不過(guò)，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中水處理捉的循環(huán)水流量計(jì)的口徑都比較大，安裝工況條件復(fù)雜，無(wú)法滿足理想測(cè)量狀態(tài)，往往很難允許在拆卸情況下將儀表送去標(biāo)定復(fù)核。因此，循環(huán)水流量計(jì)，尤其是大口徑的電磁流量在使用一個(gè)階段之后，測(cè)量也許會(huì)存在一定的不確定性偏差。在線大口徑流量計(jì)不停水的校準(zhǔn)和檢定問(wèn)題亟待解決。作為循環(huán)水流量計(jì)生產(chǎn)廠家我們總結(jié)了以下的檢定方法，以資大家參考?！?br/>
一、循環(huán)水流量計(jì)的在線檢定方法
目前，普遍應(yīng)用的循環(huán)水流量計(jì)在線檢定手段主要有標(biāo)準(zhǔn)表法和電參數(shù)法。
電參數(shù)法是根據(jù)管道式循環(huán)水流量計(jì)的測(cè)量原理，對(duì)影響在線工作的管道式循環(huán)水流量計(jì)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢定（如勵(lì)磁線圈對(duì)地絕緣電阻、電*對(duì)地（接液）電阻、勵(lì)磁線圈電阻和流量計(jì)電纜線電阻），測(cè)量控制相關(guān)參數(shù)在一定允許的變化范圍內(nèi)與出廠檢定的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較溯源，使其保持在出廠時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確度以內(nèi)，以滿足使用要求。
標(biāo)準(zhǔn)表法是以標(biāo)準(zhǔn)表為標(biāo)準(zhǔn)器具，使流體在相同時(shí)間間隔內(nèi)，同時(shí)連續(xù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)表和被校表，比較兩者的輸出流量值的偏差，從而確定被校流量計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)表所示的流量值的關(guān)系。
作為循環(huán)水流量計(jì)生產(chǎn)廠家，我們發(fā)現(xiàn)應(yīng)用以上兩種方法的在線檢定過(guò)程均能反映測(cè)量性能。
二、電參數(shù)法
眾所周知，循環(huán)水流量計(jì)是根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。法拉*電磁感應(yīng)公式如式（1）所示：
E=K×B×V×D（1）
式中：B為流量計(jì)勵(lì)磁線圈感應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)度;V為被測(cè)電液導(dǎo)體的流速;D為管徑;K為儀表系數(shù)。宏觀上把導(dǎo)電液體看成導(dǎo)體。
由式（1）可知管徑D與系數(shù)K都為固定參數(shù)。在一定流速下，只要保證參數(shù)B的穩(wěn)定，那么感應(yīng)電動(dòng)E也隨之穩(wěn)定，即在進(jìn)行電參數(shù)法在線檢定時(shí)，若參數(shù)B保持在出廠校準(zhǔn)時(shí)的允許范圍內(nèi)時(shí)，就可證明該流量計(jì)目前所測(cè)流量的準(zhǔn)確度仍與出廠時(shí)保持一致。
1.電參數(shù)法的檢定過(guò)程。在檢定過(guò)程中，*先，觀察轉(zhuǎn)換器內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置是否有被改動(dòng)過(guò)，要求轉(zhuǎn)換器的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置與循環(huán)水流量計(jì)出廠銘*上的一致;然后觀察兩根電纜（勵(lì)磁電纜、信號(hào)電纜）是否有損傷，是否保持原樣?！豆艿朗?strong>循環(huán)水流量計(jì)在線校準(zhǔn)要求》指出需保證被測(cè)液體電導(dǎo)率符合流速在0.3～10m/s的流動(dòng)狀態(tài)下，被測(cè)管道中應(yīng)保持滿管，無(wú)氣泡聚集。
在對(duì)該自來(lái)水廠進(jìn)行檢定觀察時(shí)，全部的流量計(jì)都在穩(wěn)定有序地運(yùn)行，無(wú)數(shù)據(jù)波動(dòng)等狀況出現(xiàn)。因此，可以判定以上條件均符合，并在此基礎(chǔ)上對(duì)流量計(jì)的一系列參數(shù)作了檢測(cè)。
由于在*二次來(lái)到自來(lái)水廠時(shí)，該流量計(jì)處于運(yùn)行狀態(tài)，因此，為不妨礙水廠的正常工作，我們對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)只進(jìn)行了兩次數(shù)據(jù)測(cè)量。
2.轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)。
①瞬時(shí)流量的示值誤差及重復(fù)性檢定。先關(guān)閉轉(zhuǎn)換器的供電電源，并將轉(zhuǎn)換器連接傳感器的電纜拆卸下來(lái)，使用自主開(kāi)發(fā)的模擬信號(hào)發(fā)生器（精度為±0.1%），為轉(zhuǎn)換器提供模擬信號(hào)，代替實(shí)際使用過(guò)程中循環(huán)水流量計(jì)傳感器提供的流量信號(hào)。然后通電預(yù)熱片刻之后，分別選定高、中、低3個(gè)流速點(diǎn)，且采用上行程和下行程的方式對(duì)每個(gè)點(diǎn)都測(cè)試3遍，對(duì)轉(zhuǎn)換器的示值做出記錄，并將所記錄的值按照要求所記錄的公式進(jìn)行處理，*后根據(jù)計(jì)算得到示值誤差和重復(fù)性。②轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)檢查與校準(zhǔn)。將循環(huán)水流量計(jì)模擬信號(hào)發(fā)生器的開(kāi)關(guān)撥到“0”位置，用模擬信號(hào)發(fā)生器的零位進(jìn)行調(diào)零，直到轉(zhuǎn)換器瞬時(shí)流量顯示為“0.000m3/h”。③循環(huán)水流量計(jì)零點(diǎn)漂移的檢查。斷開(kāi)轉(zhuǎn)換器與傳感器之間勵(lì)磁線圈的連接電纜（貝菲產(chǎn)品的勵(lì)磁線圈連接電纜編號(hào)為“7、8”電纜線），保持信號(hào)線“1、2、3”的聯(lián)通，經(jīng)過(guò)十幾分鐘左右的預(yù)熱（當(dāng)然，在這預(yù)熱過(guò)程中可對(duì)其他表進(jìn)行其他項(xiàng)目的檢查），恢復(fù)轉(zhuǎn)換器的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置，每5min記錄一次轉(zhuǎn)換器讀數(shù)情況，持續(xù)3次并記錄轉(zhuǎn)換器每次的顯示值。取絕對(duì)值*大的值與循環(huán)水流量計(jì)量程相比較，得到零點(diǎn)漂移值。④轉(zhuǎn)換器輸出頻率及輸出電流校準(zhǔn)。以循環(huán)水流量計(jì)模擬信號(hào)發(fā)生器為校準(zhǔn)信號(hào)源，采集3個(gè)流速測(cè)量點(diǎn)的頻率計(jì)電流輸出信號(hào)，按照公式計(jì)算兩者的示值誤差。
應(yīng)該注意的是，轉(zhuǎn)換器輸出頻率、電流的*大允許示值誤差應(yīng)不超過(guò)出廠準(zhǔn)確度的要求。
3.傳感器的校準(zhǔn)。
①勵(lì)磁線圈電阻的測(cè)量。以數(shù)字萬(wàn)用表為測(cè)量工具，兩個(gè)表筆分別搭在勵(lì)磁線圈的兩個(gè)端子上，測(cè)量勵(lì)磁線圈的電阻值，將測(cè)量結(jié)果與以往的記錄值進(jìn)行比對(duì)。②勵(lì)磁線圈對(duì)地絕緣電阻的測(cè)量。以500V兆歐表為測(cè)量工具，將兆歐表的兩端分別夾在勵(lì)磁線圈一端和接地線上，操作兆歐表待顯示穩(wěn)定后讀數(shù)，要求絕緣電阻大于100MΩ。③傳感器接地電阻的測(cè)量。用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量信號(hào)屏蔽線和接地線之間的電阻，要求對(duì)地電阻小于10Ω。④電*對(duì)地（接液）電阻值的測(cè)量。以指針式萬(wàn)用表為測(cè)量工具（測(cè)量時(shí)會(huì)出現(xiàn)短暫的充放電現(xiàn)象），讀取指針偏轉(zhuǎn)*大值時(shí)的值作為記錄值。電*的接地電阻值不能有較大的偏差率，否則視為不可控。
應(yīng)注意的是，測(cè)量應(yīng)該以*一次測(cè)量的*大值為準(zhǔn)，若要再次測(cè)量，應(yīng)消除電*上可能出現(xiàn)的*化現(xiàn)象，避免造成對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性的影響;同時(shí)，要求測(cè)量偏差率≤20%。
循環(huán)水流量計(jì)出廠時(shí)以及經(jīng)過(guò)一年的使用之后，再次對(duì)同一臺(tái)循環(huán)水流量計(jì)進(jìn)行在線檢定，數(shù)據(jù)記錄及處理結(jié)果如表1、表2所示。其中，原始在線檢定數(shù)據(jù)的環(huán)境溫度為29℃、相對(duì)濕度為70%RH，*大示值誤差為0.25%;運(yùn)行一年后檢定數(shù)據(jù)的環(huán)境溫度為30℃、相對(duì)濕度為70%RH。
循環(huán)水流量計(jì)電參數(shù)在線檢定法主要用來(lái)對(duì)直接影響循環(huán)水流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的勵(lì)磁線圈的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
通過(guò)兩次數(shù)據(jù)的對(duì)比，可以很直觀地了解到這一臺(tái)循環(huán)水流量計(jì)的各項(xiàng)電參數(shù)在經(jīng)過(guò)一年的現(xiàn)場(chǎng)使用之后仍然能夠與原始數(shù)據(jù)很好地溯源。
4.標(biāo)準(zhǔn)表法的檢定過(guò)程。
標(biāo)準(zhǔn)表法是在管道上再安裝一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表，同步記錄兩臺(tái)流量計(jì)的輸出流量。在標(biāo)準(zhǔn)表的選擇方面，目前國(guó)內(nèi)外大部分企業(yè)機(jī)構(gòu)都是選用便攜式超聲波流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行在線檢定。
經(jīng)分段檢定，超聲波流量計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，超聲波流量計(jì)數(shù)據(jù)顯示及波動(dòng)情況與循環(huán)水流量計(jì)所反映的情況一致。