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容积法验证在线电磁流量计精度
一、前言
电磁流量计是供水企业生产经营管理中非常重要的计量仪表,它的计量是否准确、可靠,关系到供水企业的各项考核指标和管网供销差率以及一系列经济指标的计算。所以,做好电磁流量计的精度验证工作显得非常重要,它对提高供水企业的生产管理水平和经济效益能够起到促进作用。
由于大型供水企业所用的电磁流量计必须在线连续使用,几乎不可能拆除再运输到国家计量检测中心进行检定。因此,对于现场使用的大口径电磁流量计的精度验证是很有必要的。电磁流量计的精度验证对于电磁流量计的管理,保证其*度和可靠性,积累原始的比对数据,作日后的验证和核对也是非常有用的。电磁流量计精度验证可利用清水池容积和电磁流量计校验设备,通过验证可对电磁流量计进行全面评估,以确定电磁流量计在供水企业应用过程中的精度,确保计量数据确实可信。

二、电磁流量计验证方法
为了验证大口径电磁流量计在供水企业生产过程的系统误差,需要对使用的电磁流量计进行其本身精度验证和所在管网系统中计量精度的验证。
1.电磁流量计本身的验证
对于电磁流量计本身的验证,采用目测法和仪表法,用CS8检査传感器的励磁线圈阻值、信号线之间的绝缘电阻、接地电阻等项目是否符合出厂前的标准,电磁流量计转换器零点、输出电流等是否满足精度要求。具体检査方法为:
1)测量励磁线圈电阻判断励磁线圈是否有匝间短路现象(测线号“7”与“8”之间的电阻值),电阻值应在30Ω~170Ω之间。若电阻与出厂记录相同,则认为线圈良好,进而间接评估电磁流量计传感器的磁场强度未发生变化。
2)测量励磁线圈对地(测线号“1”和“7”或“8”)绝缘电阻来判断传感器是否受潮,电阻值应大于20MΩ。
3)测量电极与液体接触电阻值(测线号“1”和“2"及“1”和“3"),间接评估电极、村里层表面大体状况。如电极表面和村里层是否附着沉积层,沉积层是具有导电性还是绝缘性。它们之间的电阻值应在1kΩ~1MΩ之间,并且线号“1”和“2”及“1”和“3”的电阻值应大致对称。
4)关闭管路上的网门,检査电磁流量计在充满液体且液体无流动的情况下的整机零点。视情况作适当调整。
5)检查信号电缆、励磁电缆各芯线的绝缘电阻,检査个屏蔽层是否完好。
6)使用CS8校验仪器,测试转换器的输出电流。当给定零流量时,输出电流应为4.0mA;当给定100%流量时,输出电流应为20.0mA。输出电流值的误差应优于±1.5%。
7)测试励磁电流值(测转换器端子“7"”和“8”之间),励磁电流正负值应在规定的范围,大致为士137(5%)mA。
评估电磁流量计外部环境对其的影响,如励磁线与信号线同一条管道铺设、励磁线与信号线与高压电缆并行、周围有大型变压器或电机等因素对电磁流量计运行精度的影响进行评估,此评估主要使用目测法,观察运行中的电磁流量计有无突变或波动的状况大致判断电磁流量计有无受到电磁波或其他杂散波的干扰或管道中是否存在气泡。
对电磁流量计本身的验证所需要仪器和工具:GS8一台,4-1/2万用表一台500V兆欧表一台,指针式万用表一台及常用工具。
电磁流量计本身精度验证具体参数和检査项目见表1。

2.清水池容积法验证
电磁流量计所在管网系统中计量精度的验证采用清水池容积法,这是供水企业经常采用的方法之ー。清水池容积法是利用清水池容积大的有利条件,在测量清水池的几何尺寸*,减少个操作误差的条件下,可获得较高的比对精度。清水池容积法原理为:利用高精度钢尺测量清水池和吸水井实际的空间平面尺寸,*计算出清水池和吸水井的实际平面面积。首先将清水池水位调至较高的水位,关闭所有清水池进水阀门,停止所有送水泵房供水,关闭所有出水阀门。待清水池水位稳定后,利用清水池液位变送器并用高精度钢尺人工*測量清水池、吸水井的水位,记录清水池和吸水井水位,记录待验证的电磁流量计累积流量,人工测量清水池、吸水井液位的目的就是验证液位変送器的准确性。然后开启水泵,开启出水网门,经过一定的时间后,关闭出水阀停止送水泵。待清水池水位稳定,再次利用清水池液位变送器并用高精度钢尺人工*测量清水池、吸水井的水位,再次记录清水池和吸水井水位,记录待验证的电磁流量计的累积流量。ZUI后计算出清水池和吸水井的水位高度差△h,从而计算出清水池和吸水井实际的水量,实际水量等于高度差△h乘以平面面积。再计算出待验证电磁流量计的水量,用清水池实际水量减去电磁流量计累积水量,得到他们之间的误差,从而验证电磁流量计的所在管网的系统精度。利用清水池容积对电磁流量计所在管网系统的验证需在清水池状态完全静态的情况进行,从而取得的数据较为准确。计算公式如下:
E=(Q际-Q仪)/Q标×100%
式中:E为两者之间的误差值
Q标为清水池所下降高度差计算出的容积
Q仪为验证期间流量计累积的流量值
图1为清水池容积法原理图
三、在供水企业的实际应用
对于电磁流量计本身精度验证参照表一所列电磁流量计检查项目表的参数进行检测,以判断电磁流量计本身的精度是否满足出厂的要求。实际测试数据如表2
对于电磁流量计所在管网系统中计量精度采用清水池容积法进行验证,首先要制定详细的验证测试方案,实际测量清水池、吸水井的平面面积,扣除清水池、吸水井中的梁、柱的面积,其次要合理生产调度。下面是某水厂对电磁流量计验证测试方案:
A.在供水低峰时,开始测试前将清水池水位提高到4.5m以上,保证比对实验不间断。
B.关闭南滤池1#、2#进水阀门,停止南滤池正常过滤。根据北滤池运行状态,适当调低进水量。
C.停止南泵房的供水,市政管网供水由北泵房提供。以上两条需得到集团生产部的许可。
D.关闭南北清水池DNI000mm的连通阀
E.关闭南泵房DN200的自用水阀门。
F.关闭1#、2#、3#、4#清水池进水阀门。
G.关闭南泵房的连通阀及8台送水泵进水阀门。
H.测试1#电磁流量计时,关闭2#出水总管的出水阀,开启1#出水总管的出水
I.等待10分钟稳定过程,准确记录1#、3#清水池水位和1#、2#排吸水井水位,记录1#、2#电磁流量计的正向累积量,同时用高精度钢尺人工测量各池的实际高度,见附表二。
J.再次等待10分钟,观察清水池水位变化情况,如出现水位升高或降低,重新检査各阀门关闭情况,直至清水池水位稳定。
K.开启四台送水泵进水阀门,并启动这四台水泵向市政管网供水。大约工作60分后,停止水泵供水,关闭进水阀门。(短时大流量供水,尽量减少漏水造成的影响,增大测试的*度)
L.准确记录1#、3#清水池水位和1#、2#吸水井水位,记录1#、2#电磁流量计的正向累积量,同时用高精度钢尺人工测量各池的实际高度,复核各液位变送器的
准确度。见表3M.测试2#电磁流量计时,关闭1#出水总管的出水阀,开启2#出水总管的出水阀
N.重复K、L步骤,对2#电磁流量计进行比对。
实施时间
2006年10月17日13:30测试南泵房电磁流量计
2006年10月24日13:30测试北泵房电磁流量计
4)人员安排
方案负责人:xx
测试人员:xx、xx、xx、xx
表3是实际的测试数据:

 
四、结束语
通过水厂对电磁流量计的实际测试结果说明,此种精度验证方法是一种直观可靠的电磁流量计精度验证的方法,验证精度达1.25%,具有一定的科学性和实用性。但这种方法受到某些条件的限制,如阀门的关闭情况、清水池面积的测量精度、供水企业停止供水的限制等等,也需要动用一定的人力、物力。利用清水池容积法不仅是对电磁流量计进行精度验证,同时也为供水企业日后复核电磁流量计的精度提供原始的参考,以便判断电磁流量计运行是否正常,计量数据是否可信。建议:
1.采用清水池容积法验证电磁流量计的精度,必须对清水池的实际面积进行测量,减少测量误差。保证电磁流量计的验证精度。
2.利用标准大容器向清水池注水,如利用水车,再通过清水池水位求得清水池面积,此种方法比较适合较小的供水企业,验证精度也比较高。
3.供水企业在新建水厂时,可预先测量清水池的面积,供日后对电磁流量计进行精度验证,有条件的供水企业可设计一个标准的清水池,以提高电磁流量计验证精度。
4.清水池液位测量应选用高精度的液位检测仪器,如采用激光测距仪等,提高液位测量精度。