1.引言
特大口径流量计一般是指口径大于1600mm的流体流量仪表,它主要用于水库引水源水进水厂、自来水出厂、污水处理和污水排放等领域,可作为供水结算和计量仪表。随着城市化的发展,用水量和排放量的增加,这类仪表的需求量也不断增加。但由于其测量通径和流量特别大(如DN1600mm在2m/s流速时流量为14476m3/h),因此对流量标准装置、水泵的功率、标准容器都有一系列特殊要求,一般流量仪表实流检定的静态容积法和称重法都不能满足要求。研究一种新的有效而又节省能源的检定方法已成为解决这类特大口径流量计生产和发展的一个非常重要的课题。
电磁流量计精度高,一般为0.5%和0.3%;仪表测量管内无任何障碍物和可动部件流体流经仪表无压力损失;仪表的测量范围宽,满度值可在0.5~15m/s内选定,ZUI大测量口径可达到300mm,所以它是可普遍应用的理想的大管径计量仪表。作者对此类仅表的实流检定作了研究,本文就此介绍如下。
标准表法检定方案
2.标准衰法检定方案及其验证
为了满足特大口径电磁流量计的检定要求,本方案的标准装置采用了恒水头式结构。该装置是在原有的国家水大流量计量站的流量标准装置基础上进行技术改造而成,其原理见图1。
该装置的主要性能参数:
1溢流水塔;2一截止阔;3一标准流量计( Emag dN1000);4-DN1000管路大管径试验管路;6一被检流量计;7-DN1000管路;8一调节阀;9蓄水池;10一泵
(1)装置的水塔(溢流稳压)水头高274m,容积为1000m3,能满足特大囗径仪表的检定要求,ZUI大流量为16000m3/h;
(2)水池容量为2000m3;
(3)标准流量计采用DN1000mm的智能型Emag电磁流量计;标准管段DN1000mm的总长为49m,安装被检流量计的试验管段总长为32m,满足电磁流量计直管段要求;
(4)装置设计系统精度为0.15%;
(5)电控系统的流量调节、数据采集、处理、检定结果打印等通过工控机实现;
(6)用计算机计量软件对标准表的检定和误差进行修正。
由上述可知,本方案应用的标准流量计是DN1000的Emag电磁流量计,而被检的流量计则为口径大于1600mm的特大口径流量计,即用小口径标准流量计来检定大口径流量计。为了证明其可行性,特对此方案作了验证评估。验证评估的方法是将DN100的电磁流量计作为被检仪表,分别用DN50的标准流量计对它作变口径标准表法检定,再对同一台表用静态容积法进行检定。前者的检定结果基本误差为±0.20%,后者的检定结果基本误差为±0.24%,校验数据见表1。
在变口径验证试验的同时,还对同一口径流量计作了不同检定方法的验证评估,分别对DN50DN80、DN100电磁流量计作了静态容积法和标准表法的检定,结果也是令人满意的。从表1可见,相对偏差均在0.01%-004%范围内,因此可以认为用小口径标准流量计对大口径流量计作标准表法检定是可行的,并可推广到特大口径流量计的检定中去。
3.标准表的选择和检定
标准流量计应该选用流量范围宽、精度高、可靠性好的流量计,比较各种流量计后作者选择了电磁流量计作为标准流量计,其理由如下:
(1)公称通径范围大,从DN15到DN3000;
(2)流体***流速可达15m/s;
(3) SMART转换器采用新颖的多频励磁方式,因此功耗低、零点稳定、精度高,DN15~DN600精度为±0.3%,DN700~DN3000***度为0.5%,流量范围可达1500:1;
(4)转换器采用16位微处理器,参数设定方便、编程可靠;
(5)转换器采用表面安装技术(SMT),具有很高的可靠性和自检、自诊断功能;
(6)具有电流、脉冲、数字通讯、HART协议等多种输出信号,可满足各种二次仪表或数据采集设备的要求
4.结论
根据上述理由,作者选择了 E-mag DN1000的电磁流量计作为标准流量计,并用静态容积法对该仪表在不同流量下检定了14个流量点。由于电磁流量计有以下特点:在小流量时线性度稍差,基本误差较大;在大流量时线性度较好,基本误差较小,因此在各个检定 点之间不是均匀分布的。我们采用ZUI小二乘法对14个检定 点的数据进行分段拟合,得到标准表误差曲线经验公式。数据表明,经过拟合后的标准表误差曲线与静态容积法检定的测量误差之间的相对误差不超过±0.0001%,可作为修正标准表测量误差的依据。
根据上述原理及系统设计,作者用DN1000的Ema电磁流量计对DN2000电磁流量计作了校验,其中一台的校验数据。从中可以看出,该被校流量计基本误差为0.5%,上限流量已达到20000m3/h。在校验中釆用计算机软件进行采样、数据采集、曲线拟合,效果很好。
上一条：
电磁流量计的结构
下一条：
电磁流量计测量范围度大
