流量计现场在线计量校准方法
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CJT364-2021管道式电磁流量计在线校准要求高清.pdf 1、中华人民共和国城镇建BJ设行业标准管道式电磁流量计在线校准要求Onlinecalibrationrequirementforpipingelectromagneticflowmet er2021-04-18发布2021—10-01实施中华人民共和国住房和城乡建设部发布目IJ罱cj/x364—2021本标准根据GB/T1.1—2021给出的规则起草。
本标准由住房和城乡建设部标准定额讨论所提出。
本标准由住房和城乡建设部给水排水产品标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位:中国城镇供水排水协会设备材料工作委员会。
本标准参与起草单位:国家水大流量计量站、长春水务(集团)有限责2、任公司、广州市自来水公司、上海申波自来水物探工程技术有限公司、大连市自来水集团有限公司、开封仪表有限公司、上海威尔泰工业自动化股份有限公司、科隆测量仪器(上海)有限公司、余姚银环流量仪表有限公司、深圳市拓安信自动化仪表有限公司、上海迪华科技有限公司、郑州市自来水总公司。
本标准主要起草人:苗豫生、宋雪峰、邓慧莉、陆浩亮、孙健、魏敏杰、沈磊、朱迅华、宋建军、朱家顺、詹益鸿、邵旭东。
1范围管道式电磁流量计在线校准要求CJ /T364—2021本标准规定了管道式电磁流量计(简称电磁流量计)在线校准的术语和定义、校准要求。
本标准适用于满管流的电磁流量计在线校准。
2规范性引用文件3、以下文件对于本文件的应用是必不行少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括全部的修改单)适用于本文件。
GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则JJG1030超声流量计3术语和定义以下术语和定义适用于本文件。
3.1标准表standardmeter基于时差法原理、用于校准电磁流量计的外夹式超声流量计。
3.2标准管段standardpipeline与电磁流量计相联接的、适合标准表安装的、尺寸稳定的一段管道。
校准及操作说明对于在实际应用中调节流量计流量的参数设置操作如下:1.显示窗口说明:(按键各窗口切换显示)第一排窗口首位无显示符号,表示总的累积流量。
第一排窗口首位显示F,表示分累积流量,定量加料时可按切换到次状态下。
第一排窗口首位显示d,显示当前设定的定量值2.定量值设置操作按住设置键2秒以上不松开,进入设置状态,仪表显示第1个参数的符号“”松开手,然后按键,进入定量值设置状态。
通过键移动修改位(哪位闪烁表示可以修改那位参数),键增值、键减值,设置好要加入的液体的量,设好后按存入数据。
再按键,返回到原始状态。
3.参数设置方法(流量传感器系数)按住设置键2秒以上不松开,首先显示“”松开手,然后按一下键仪表显示“”状态, 此状态为仪表参数(即流量传感器系数)设定状态。
按键进入设置状态,通过键移动修改位(哪位闪烁表示可以修改那位参数),键增值、键减值,设置修改仪表参数,设好后按存入数据。
再按键,直到返回到显示状态。
注:仪表参数直接影响到计量的准确性,非操作人员切勿随意改动。
(出厂参数已设置好,可以根据现场需要决定是否需要调整)4.定量校准方法在实际使用中,由于现场条件的影响,流量计一般都需要现场校准,达到准确测量的目的。
校准方法如下,举例说明:如仪表参数(仪表“”状态选项下)为“78.50”。
此系数与流量的大小有密切的关系。
我们可以通过修改这个数值的大小来调节流量的大小。
如流量比实际测量值大,即流量计多计量,可根据多计量的百分比,相应的增大此系数。
例如:起始“000000.00”位置显示数值为“78.50”,在实际测量中测得52kg,而流量计设定值为50Kg,即多计量2/52=0.04%。
通过计算我们可将系数改为“75.36”。
计算方法为: [78.50X (1-0.04)]=75.36.反之,如果实际测量值为48Kg,而流量计设定值为50Kg,即流量少计量,可将系数改为:[78.5 X(1+0.04)]=81.64。
超声波流量计校验方法宝子!今天咱们来唠唠超声波流量计的校验方法哈。
一、零点校验。
这就像是给流量计定个初始值呢。
把管道里的流体都放空,让流量计处于没有流量通过的状态。
然后查看流量计显示的数值,正常情况下应该是接近零的。
要是偏差比较大,那可就得调整一下啦。
就像给一个刚睡醒迷迷糊糊的小宝贝纠正姿势一样,得让它从最基础的状态就准确起来。
二、标准表比对法。
这个方法可就像是找个学霸来和它作比较呢。
找一个已经校准过的、精度更高的标准流量计,把它和要校验的超声波流量计安装在同一段管道上。
让流体在管道里正常流动,然后同时记录两个流量计的读数。
如果两个读数相差在允许的误差范围内,那咱这个超声波流量计就还挺靠谱的。
要是差得太多,那就得好好检查检查是哪里出问题喽。
这就好比两个人参加同一场考试,答案要是差太多,肯定有一个是有状况的。
三、容积法校验。
这就有点像给它来个大考验啦。
找一个已知容积的容器,比如说大水箱之类的。
先把容器里的水排空,然后让超声波流量计计量流入这个容器的水量。
当容器被装满的时候,看看流量计显示的流量数值计算出来的水量和容器实际的容积是不是差不多。
要是不一样,那就要调整流量计的系数之类的啦。
就像是给它一个具体的任务量,看它能不能完成得漂亮。
四、流速法校验。
这种方法呢,就是通过测量管道内的流速来校验。
我们可以用一些专门测量流速的仪器,像流速仪之类的。
在管道的几个不同位置测量流速,然后根据管道的横截面积算出流量。
再和超声波流量计显示的流量对比。
如果不一样,那也得找找原因,是超声波流量计的传感器安装有问题,还是它本身的计算程序有小毛病呢?这就像是从不同的角度去审视一个人的能力一样,多方面考察才能更准确。
校验超声波流量计虽然有点小复杂,但只要按照这些方法来,就可以让它好好工作,准确测量流量啦。
宝子,你要是还有啥不明白的,随时再问我哦。
。
在线校准液体流量计示值误差测量不确定度评定【摘要】本文选择的主标准器是标准金属量器,为了能够准确的校验燃油加油机的结果,本文采用的方法是容积对比法,能够使结果更加精准。
本文在评定结果时,围绕的角度众多,主要集中在重复性测量、燃油加油机等方面。
【关键词】标准金属量器;不确定度;在线流量计引言计量对于工业生产活动来说,是一项必不可少的工作流程,其作用十分显著,地位十分重要。
在计量中,存在许多科学技术,其中最重要的一项就是流量计量,其产生的作用非常明显,并且其涉及的范围也十分广泛,不仅可以运用在国防建设中,同时也涉及国民经济的各个行业,其扮演的角色众多,并且作用突出,将流量工作做好,才能够确保各行各业的生产效率得到稳步提升,也只有将流量工作更加完善,才能够有效的提升产品品质,促进各行各业得到健康良好的发展。
1 液体流量计在线校准方法目前,我国市场上存在的液体流量计众多,种类丰富,功能众多,这些不同种类的流量计都得到了人们的广泛使用,在各行各业都能见到它们的身影,不同领域使用的流量计不同,并且,各类的校准方法也有所差别,然而目前使用的校规范却并没有得到有效的完善,在开展校准行为时,都是将流量作为依据,开展相应的规程工作。
1.1 标准容积法使用此类方法时,第一步则是需要对流量进行操作,操作人员需要调节流量,将其流量点进行管理控制,确保其符合规范内,以此才能进行准确的校准。
接下来的一步则是对流量计进行管理,首先关闭其截止阀,值得注意的是,在操作时必须要确保下游处存在预留口,在预留口内会使用软管进行操作,确保流量计和金属量器相连接,连接成功后,则需要打开截止阀,然后让液体流入标准金属器内部,让其全部注满标准液体。
当液体注入完成后,此时需要关闭截止阀,防止液体溢出,当成功关闭截止阀后,就需要做出对比。
比较的对象包含两个,一个时标准金属器示值,另一个是累计流量,将这两者进行对比,能够准确计算出示值数值,判断其误差范围以及计算出准确的误差值。
智能电磁流量计在线校准方法根据《计量器具检定、校准管理规定》,为确保该流量计计量的准确可靠,特制定本办法。
1. 电磁流量计的安装、接线及参数设置1.1电磁流量计的安装、接线。
严格按《LH98智能电磁流量计说明书》要求进行安装。
传感器不应装在管线的最高位置。
对于分离型电磁流量计,电路处理的外部连接线均采用带航空插头的电缆线,传感器接线时应将信号线穿过锥形橡胶垫圈,以保证接线盒入口的密封性。
对于一体化的电磁流量计,传感器与电路处理单元的连接在流量计内部已接好,无需用户连接。
在管道充满介质情况下,左或右绿色箭头亮。
用万用表测量信号线与屏蔽间,A-C、B-C之间的阻值应基本相同。
励磁线圈X、Y之间的电阻不超过200欧姆。
X、Y与C之间的绝缘电阻应在200欧姆。
电磁流量计的参数设置1.2.1按设置键“S”,仪表显示正向累计量/最大流量;通过移位键“T”和数据键“D”来移动光标和改变数字。
以下类同。
1.2.2再按设置键“S”,仪表显示负向累计量/20对应的流量;1.2.3再按设置键“S”,仪表显示信号牵引/信号切除;1.2.4再按设置键“S”,仪表显示P1 流量值/流量系数;1.2.5再按设置键“S”,仪表显示P2 流量值/流量系数;1.2.6再按设置键“S”,仪表显示P3 流量值/流量系数;1.2.7再按设置键“S”,仪表显示P4 流量值/流量系数;1.2.8再按设置键“S”,仪表显示P5 流量值/流量系数;1.2.9再按设置键“S”,仪表显示正向累计量/最大流量;1.2.10按“R”键,退出设置,显示当前累计量和瞬时流量。
注:1). P1-P5为流量近五段非线性修正,如无修正,P1设为0000.00和流量系数,P2设为最大流量和流量系数。
2). 励磁开路时仪表显示“QO”;空管时仪表显示0.0,红灯报警亮。
3). 设置结束后必须按“S”键保存,再按“R”键退出。
2. 便携式超声波流量计的安装、使用在线校准采用便携式超声波流量计进行,安装要求为:当管径小于300mm,选用标准小探头,采用V法安装;当管径大于300mm,选用标准大探头,采用Z法安装。
流量计校准方法
流量计是一种用于测量液体或气体流量的仪表,其校准是确保测量结果准确可靠的重
要环节。
下面详述流量计校准方法。
一、质量校准
流量计的质量校准是根据标准液体或气体的密度与体积比例计算流量,然后根据流量
计实际测量显示的读数与计算值的偏差进行校准。
具体步骤如下:
1.选用标准液体或气体及其计量器,并在流量计上接入校准装置;
2.通过观察流量计读数或校准装置显示的数字,读取实际流量;
3.将实际流量和标准液体或气体的密度进行计算,得出理论流量;
4.比较实际流量和理论流量的偏差,调节流量计,直至误差达到规定范围。
二、容积校准
流量计的容积校准是基于容积单位(如升、立方米等)量化液体或气体流量,利用标
准容积器的容积确定流量计的测量准确性。
具体步骤如下:
三、比较校准
流量计的比较校准是将待校准的流量计与已经校准过的标准流量计进行比较,以确定
待校准流量计的测量准确性。
具体步骤如下:
总结:
流量计校准是确保测量准确可靠的重要步骤。
通过质量校准、容积校准和比较校准三
种方法可以确定流量计的测量准确性。
进行校准时,应根据具体情况选择合适的校准方法,以确保测量结果的准确性。
质量法在线校准液体流量计的方法探讨( 苏州市计量测试研究所 流量容量检测室,江苏 苏州 215218)成 伟[摘 要] 文章介绍了质量法在线校准液体流量计的一般方法,详细阐述了在线校准前和校准过程中的特殊要求和注意 事项,结合实际给出了在线校准的相关说明; 并以质量法在线校准科氏力质量流量计为例,参照 JJG 1038—2008 《科里 奥利质量流量计》,给出了测量数据和不确定度评定。
[关键词] 液体流量计; 在线校准; 质量法度,换算成标 准 体 积 流 量,从 而 实 现 校 准。
图 1 中,容器 1 作为暂存液体用 ( 在流量稳定前) ; 容器 2 作 为称量流过被测流量计的累积流量用。
1 液体流量计在线校准方法目前,液体流量计的在线校准主要有质量法、容 积法和超声波流量计比对法。
由于在线校准的复杂性 和目前技术条件的限制,国家的检定规程或技术规范 对此也涉及较少 ( JJG 1030—2007 《超声流量计》 检 定规程的附录 B ———超声流量计在使用现场的在线检 定,具有很好的学习和指导意义 ) ,但 是,在 线 校 准 具有与应用条件近似一致的特点,因而是保证液体流 量计计量特性最有效的方法之一。
本文从现场校准角 度,阐述质量法在线校准液体流量计的一般方法和注 意事项,并以质量法在线校准液体科氏力质量流量计 为例,给出测量数据和不确定度评定。
图 1 液体流量计在线校准简图3. 2 校准方法2 校准设备 ( 见表 1)( 1) 按被测流量计的说明书,设置流量计累积流 量分辨率符合校准要求,使一次称量量不少于流量计分辨单位 的 1000 倍 ( 此 时,按 均 匀 分 布 考 虑,由 流 量计分辨率引入的不确定度为 0. 058% ) 。
表 1 主要校准设备及要求表设备名称 准确度 / 最大允许误差衡器组 液体密度计 电子秒表 玻璃温度计 大气压力表Ⅲ 级以上± 0. 0004g / cm 3± 0. 5s / d ± 0. 1℃ ± 1. 0hPa( 2) 选用合适的衡器称量容器 2 的质量 m 。
蒸汽流量计如何在线校准
蒸汽作为重要的能源介质,热电企业为了保证下游用户的正常生产,一般很难停气拆除对计量器具进行送检。
很多计量器具远远超出了其检定周期,计量的准确性很难保证和评估。
所以,在不停气情况下对蒸汽计量器具进行在线校准,从而保证其计量的准确性就显得尤为重要。
目前流量计的在线校准,多为水流量仪表的在线校准。
采用外卡超声波流量计作为标准表,与被校表比对,从而实现流量计校准。
但是蒸汽由于高温、高压的特性,无法采用外卡超声波流量计的方式进行在线校准。
而标准节流装置流量计由于其可通过几何尺寸,从而得到流量关系的特殊性,为蒸汽流量计的在线校准提供了一个新的思路。
通过实践探索,标准节流装置流量计的在线校准,可分为以下几个步骤:(1)检查节流装置原始资料( 设计书、检测报告等) 中的参数是否齐全,结构尺寸是否符合JJG 640—2016 检定规程的要求; 检查温度、压力、差压及流量设计范围与实际范围是否一致以及是否合理。
(2)核查流量计安装方式、前后直管段长度、与工艺管道的同心度、差压管路的引出与敷设方式、法兰与夹持环的位置等; 对于可拆下的节流件,可根据JJG 640—2016 中几何法进行校准。
(3)配套的温度、压力、差压变送器由于配有护套或是阀组,均可以离线校准,根据其各自的检定规程进行校准即可。
(4)使用过程校验仪输出标准模拟信号给流量积算仪、流量计算机
或DCS系统的采集通道,根据JJG 1003—2016的要求对显示的瞬时流量进行校准。
蒸汽流量计使用现状及在线校准方法研究摘要:蒸汽作为重要二次洁净能源被广泛使用,蒸汽流量计作为蒸汽能源计量和贸易结算的重要仪表,需要定期进行校准以确保准确性。
然而,由于生产用汽的连续性,一般不允许中断供汽并拆卸流量计进行送检,导致大多数蒸汽流量计未进行后续检定或校准。
本研究以在线使用中的蒸汽流量计为研究对象,通过搭建一套蒸汽流量计在线校准装置,实时采集蒸汽流量计的在线校准。
这一研究成果可以解决蒸汽流量计无法在线校准的难题,实现DN300以上蒸汽流量计无法溯源的突破,避免了蒸汽流量计实验室检定造成的生产中断、节省了人力物力以及运输成本,提高了校准时间和效率。
关键词:蒸汽流量计;超声流量计;质量流量;在线校准1.引言蒸汽流量计广泛应用于石化、电力、制药、食品等领域。
准确测量蒸汽流量对于工业生产过程的控制和优化具有重要意义。
然而,蒸汽流量计量在实际应用中的溯源存在很大问题。
由于差压式流量计和涡街流量计类型的蒸汽流量计适用于液体、气体介质,在出厂大多以常温常压下水或空气为介质代替蒸汽来进行标定。
由于蒸汽流量计在使用过程中会受到各种因素的影响,如蒸汽温度、压力、含水率等,因此需要定期进行校准以确保测量结果的准确性。
然而,传统的实验室送检需要停机维护,不仅耗时耗力,还会对生产造成一定的影响。
因此,如何实现蒸汽流量计的在线校准成为一个重要的研究方向。
1.蒸汽流量计应用现状蒸汽流量计是蒸汽能源计量和贸易结算的计量仪表,为了确保蒸汽流量计的准确性,必须在一定的时间间隔内对器具进行溯源。
经了解,我省绝大多数的蒸汽流量计都未进行后续检定或校准,由于生产用汽的连续性,一般不允许中断供蒸汽把流量计拆卸出来,这样定期拆卸送检工作就难以完成,无法送到实验室检定,因此探讨研究蒸汽流量计在线校准技术并研发蒸汽流量计的在线校准装置尤为重要,在不必拆卸的情况下,制定出切实可行蒸汽流量计在线校准方法,并对工作状态中的蒸汽流量计进行在线校准,保证量值溯源的准确性,保障蒸汽在工业贸易交接中的公平公正。
电磁流量计在线校准的常用方法
电磁流量计作为一种计量器具,因其应用方便、适应性强、准确度高的特点,在各行各业的流量计量中被广泛应用。
按照《中华人民共和国计量法》规定,作为计量器具必须定期进行检定或校准。
在工作实践中,多数企业及生产单位难以做到停工停产,配合将计量器具从管道上拆卸下来送至实验室进行检定校准。
因此实验室的常规检定校准方法,也就很难用于各行业生产过程中流量计的实际检定和校准工作,只能根据不同的情况和作业条件在线对其进行相关参数的测量,对电磁流量计是否保持原出厂时的准确度等级范围内做出评估。
目前电磁流量计在线校准的常用方法多为标准表法和电参数测量法两种。
标准表法的原理是通过在安装电磁流量计的管道上加装一个标准表(读数视为标准值,标准表安装位置需符合相关标准规范要求) ,将标准表的测量值与电磁流量计测量值进行比对,如其误差满足最大允许偏差则评估为符合要求。
电参数测量法的原理是对仪表基本特性电参数进行测量,并将测得的值与标准值进行比对,如相对示值误差在最大允许误差范围内且重复性满足标准要求,计量准确度则不受影响,可以正常使用或评估为符合要求。
管道式电磁流量计在线校准要求的应用摘要:目前针对管道式电磁流量计在线校准的两个比较成熟的方法,电参数法和标准表法都已经形成了地方规范和行业标准。
关键词:电磁流量计在线校准电磁流量计的准确度等级高,测量范围大,灵敏度高,故障率小等优点,被广泛认可。
由于电磁流量计是安装在供水管网中,与城市供水管网相联,不便将其拆下来送到国家水大流量计量站进行实流检定。
因此,CJ/T 364-2011《管道式电磁流量计在线校准要求》的出台,为我们就电磁流量计在线校准工作提供了依据和操作规范。
一、电磁流量计的特点及相关要求电磁流量计的主要特点是测量范围宽,可测含有固体颗粒,悬浮物及具有腐蚀性液体;测量导管内无可动部件和阻流体,因而流体通过时无压损产生。
电磁流量计的安装工作是保证在线校准确与否的根本。
首先要注意的是直管段的要求。
在购买电磁流量计时,其说明书都会对直管段的要求进行说明,有上10D下5D(安装位置前面的直管段长度不小于十倍的管径,后面不小于五倍的管径),或是上10D下2D等。
在流量计的安装前设置一段直管段,是为在传感器中测量流体的流速分布主轴对称,从而电磁流量计的测量准确度不受流速分布的影响,这对用标准法进行在线比对很重要。
其次,结合电参数法的测量要求,在安装过程中要远离干扰源、振动源,保证周围环境的温度湿度,并要探测最佳平稳流态的管段以保证日后测量的精确度。
二、在线校准的方法CJ/T 364-2011《管道式电磁流量计在线校准要求》中所提供的两方法:电参数校准法、标准表比对法。
1、电参数检测法:用检测仪器、仪表(包括目测、触摸)测出流量计的机械性能(参数)和电参数,只要把在线运行的电磁流量计的相关参数控制在范围之内,就可以达到该产品在出厂时的准确度等级,满足用户使用。
机械性能主要指流量计的几何尺寸、变形、损伤、电极的磨损和积垢等;电参数主要指传感器的励磁线圈铜电阻、励磁线圈对地绝缘电阻、电极接液电阻等,转换器的励磁输出电流、输出频率。
明渠流量计现场校准的方法流量计的校准有直接测量和间接测量两种方法,校准方式又分为实验室和现场两种。
灌区取水口水量计量的主要方式有堰槽测流、水工建筑物测流、流量仪和管道流量计测流。
根据以上对灌区取用水计量设施的统计分析,流量计量设施又可分为封闭管道流量计和明渠流量计两类,对封闭管道的流量测量方法已比较成熟,如涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声流量计等。
因为明渠有自由表面,其过水断面面积和流速都会随着流量而发生变化,所以明渠测流比较复杂,常用的明渠流量计按测量原理可分为速度-面积法、水力学法。
由于现场安装的测流设施不方便送检,特针对以上几种测流方式重点研究现场在线校准的方法和可行性,可以拆卸和未安装的流量计量设施应送实验室进行检定、校准。
针对明渠流量计的现场校准,明渠堰槽流量计检定规程主要针对特设量水设备规定位置上安装高精度传感器测量出流经堰槽的水位,将水位值带入规定的流量公式或经验公式算出流量值,得到相应的测量误差。
但是上述校准方法不适应现在的明渠流量计校准,经研究推荐采用流速-面积法直接测量明渠的流量,在被测明渠流量计的特定位置安装比被测明渠流量计精度更高的超声波流速仪和水位计组合,将截面用竖直线等分成若干更小的截面,然后分别测量每个小的截面的面积和平均流速,从而计算出每个截面上的流量然后通过插值计算出流量的总和,与被测明渠流量计的示值进行比对,得到相应的测量误差。
此种方法在对大型明渠断面流速进行测量时,仍显得过于繁琐,受不同布点方案影响得出的结果对测量精度有较大影响。
针对管道流量计现场校准可采用标准表法,现场临时夹装的超声波流量计的测量值、标准体积管等都可作为标准表,实际应用中主要有以下3种类型: ①利用标准容器、水池进行比对,此种方法适用于小流量有备用输水回路的测量;②在待测流量计的管线预留位置,以备接入标准流量计进行比对,目前多数需要改造流量测量管路;③利用外夹式超声波流量计进行比对,特别是国外已有测量精度误差<±0.2%外夹式超声波流量计,比较适合用于大口径流量计的现场在线检测和校准,也是以后的现场校准的发展方向。
主持人:首先,让我们欢迎今天的特约嘉宾郑荣根副教授和姜耀龙总经理。
大口径流量计(流量仪表)的现场校准一直是一个很复杂的问题,在今年《中国计量》第10期的“校准三人行”中,中石化广州分公司计量室刘忠副主任也谈到了大口径水表现场校准的难度和问题。
这一期的“校准三人行”我们就请上海理工大学光电学院郑荣根副教授和上海方龙流量校验设备制造有限公司姜耀龙总经理来谈谈大口径流量计以及现场校准的问题。
郑教授,您对流量计量有较深的研究,请您谈谈大口径流量计及其现场校准。
郑荣根副教授:首先我觉得刘主任提出的问题是目前流量计量中存在的一个很重要、很有现实意义的问题。
我们常常碰到这样的事:生产厂生产的流量计检定合格后卖给用户,用户却无法正常使用,于是用户找生产厂,说仪表不好,生产厂听了用户的抱怨说,那行,我对自己的产品负责,你说我不好,你把流量计拿来我分析分析哪里不好,真有问题,我也好采取措施提高质量。
生产厂拿到用户退回的仪表仔细检查,发现完全是一个合格品,没有任何问题,于是又发给用户,用户用上去还是不行,于是生产厂和用户相互抱怨、扯皮…… 问题到底在哪里,责任到底在谁呢?这要具体分析,但首先要从流量测量的基本特点说起。
流量测量与其他物理量测量的差别,也就是流量测量与其他物理量测量相比,最为困难的地方就是测量对象的复杂性。
测量对象的复杂性包括组分的复杂性。
从相的角度来说有单独相、两相、多相,单相又有气相、液相、固相,单相介质中,每一相又由于物理性质(例如密度、黏度)及其存在的环境条件(例如温度、压力)又有成千上万种情况。
如果是两相或多相,则更为复杂。
各相组成比例,其中一些相在另一些相中的分布、行为等都对流量测量有很大的影响。
此外流量测量的对象是流动的流体,因此流体流动的流态(层流还是紊流)、管道截面上的速度分布,也对流量测量造成很大的影响。
所以需要说明的是,只有在这三大影响要素:组分、物理性质、流态完全相同时,校准(或检定)的结果与使用才会准确一致。
液体流量计在线校准规程我厂部份液体流量计校准方法为比对法,采用便携式超声波流量计作为标准表,将标准表与被测液体流量计串联,可以同时显示被测管道的瞬时流量与累积流量,通过对比标准表与被测流量计从而确定被测流量计的准确度。
一、校准条件和要求1、液体流量计的选择、安装与使用应满足产品的要求。
2、在线校准使用的标准计量器具(便携式超声波流量计)应具有有效的校准或鉴定证书,并且标准计量器具的准确度等级应高于被检测的流量计。
3、管道的参数要齐全,以便能正确无误地设置标准计量器具的组态参数。
4、根据现场实际情况确定校准流量点,流量点一般选择2个。
5、校准周期为一年。
二、外观检查1、标识1)流量计应有铭牌(流量计的型号、规格、出厂编号、公称通径仪表系数、防护等级、制造年月等),检查铭牌上的标识是否规范齐全。
2)流量计应有明显的流向标识。
2、外观流量计外观应完好,显示窗口的数字应醒目、整齐,表示功能的文字符号和标识应完整、清晰、端正,读数装置上的防护玻璃应有良好的透明度,按键应没有粘连现象。
3、密封性流量计在正常工况下,流量计各连接处应无渗漏。
三、流量计校准方法1、安装标准计量器具:标准表串联在液体流量计上游或下游。
注意避开可能产生不满管、电磁干扰或外部管径锈蚀严重的位置。
便携式超声波流量计比对法工作原理见下图。
比对法工作原理图2、将管道参数输入到标准表内,得出换能器安装距离L。
在管道上划线定位,以便准确地安装。
3、清理已定安装位置附近的管壁(比换能器约大一倍的面积),将管壁上的油漆、铁锈、污垢等清除干净,露出管道材质、打磨光滑。
4、在换能器表面均匀涂上耦合剂,将换能器对准安装位置,使其发射面与管壁紧密接触,且两个换能器发射面应对射。
5、用紧固件将换能器固定在管道上。
将换能器信号传输电缆连接到转换器上。
按要求将信号调试到最佳状态。
6、零点检查:具备停流条件的管道,检查流量计的零点流量;不具备静态零点检查设定条件时,校准前可对标准表进行动态零点检查设定。
燃气流量计的在线校准燃气流量计的计量系统是天然气含有在大宗贸易结算时,常用的计量工具,它是随着计算机技术发展起来的,在数据采集和计算方面有着突出的贡献。
燃气流量计的在线校准,基于节流装置的燃气流量计的计量系统是天然气行业在大宗贸易结算时, 通常采用的一种计量手段。
其显著特点是原理简单、维护方便、经久耐用、技术成熟、易实现在线校准。
特别适用于稳定流高压长输管线的计量。
随着计算机技术的发展和国际标准(iso5167-2003)、行业标准(sy/t6143- 2004) 的持续改进, 基于节流装置的燃气流量计量系统日益完善, 特别是在数据采集、计算方法方面, 考虑的因素越来越全面, 配套的计量器具准确度等级也越来越高。
燃气流量计在标准装置上的校准,如何保证这种系统量值的准确可靠, 是国内外流量界和燃气行业从未间断的研究课题。
显然, 整套计量系统在标准装置上校准, 是一种好的选择, 但是, 在日常生产中, 高压长输管线的安装工艺决定了整套计量系统下线校准难以实现。
同时, 大宗贸易的高压长输管线客观要求对其计量系统的校准, 只能短时间停气进行, 而不宜下线长时间校准。
从校准成本讲, 对企业而言, 在线校准相对节约人力、物力和资金。
因此, 在实际检测工作中, 认真研究在线快速校准方法, 确保燃气流量计的计量系统量值的准确可靠是最佳选择。
温压补偿型燃气流量计的资金回收,在寿命期内,使用带温压补偿的智能型燃气流量计增加造价9500元,温压补偿可使销售收入增加20312元。
使用带温压补偿的燃气流量计增加造价4040元,温压补偿可使销售收入增加27052元。
通过以上比较可知,超过普通燃气流量计的计量造价由燃气公司投资,投资都能够回收。
实验3、流量计的校正实验流量计是一种非常常用的仪器,它可以用来测量液体或气体在管道内的流量。
然而,由于许多因素的影响,例如管道和流量计的尺寸、介质的温度和压力等,所得到的读数往往存在误差。
因此,流量计需要进行周期性的校准,以保证其准确性和可靠性。
流量计的校准通常是通过比对流量计读数与标准流量值来实现的。
标准流量值可以通过实验室的试验设备或现场校准设备来获得。
本实验将利用现场校准设备,对某型号涡街流量计进行校准实验,以验证其测量准确性。
下面是校准实验的步骤:1.准备工作实验前必须检查所需仪器设备的状态,并校验试验设备的标准流量值是否符合标准规格。
其实验所需设备包括:现场标准流量计、闸门阀、钳形阀门、笔式记录仪、数字式电表、某型号涡街流量计等。
2.现场标准流量计的校准在开始校准某型号涡街流量计之前,需要先校验现场标准流量计的准确性。
校验的步骤如下:(1)打开现场标准流量计的计量系统,调整闸门阀或钳形阀的开度,使流量计的读数渐渐增大。
(2)观察现场标准流量计的读数是否与试验设备的标准流量值一致。
如存在偏差,则需调整闸门阀或钳形阀的开度,使其读数与标准流量值吻合。
(3)重复上述步骤多次,以验证现场标准流量计的准确性和精度。
(1)准备涡街流量计:将涡街流量计与管道连接,打开涡街流量计的供电和信号线,并将笔式记录仪和数字式电表与涡街流量计相连。
(2)调节涡街流量计:在现场标准流量计不发挥作用的情况下,逐渐打开闸门阀或钳形阀门,改变涡街流量计的工作流量。
调整过程中应记录下标准流量值以及涡街流量计的读数。
(3)记录数据:将闸门阀或钳形阀门的开度数值和涡街流量计的读数记录在笔式记录仪上,并用电表测量标液的温度和压力。
(4)拟合曲线:根据记录的数据,使用计算机软件拟合实验曲线。
以读数为横坐标和流量为纵坐标绘制出校准曲线。
(5)验证校准结果:使用校准曲线对涡街流量计进行校准,验证校准结果是否与实际流量值吻合。
在实际生产中使用涡街流量计进行流量测量前,每年应进行一次校准,以保证其准确性和可靠性。
液体流量计在线校准规程我厂部份液体流量计校准方法为比对法,采用便携式超声波流量计作为标准表,将标准表与被测液体流量计串联,可以同时显示被测管道的瞬时流量与累积流量,通过对比标准表与被测流量计从而确定被测流量计的准确度。
一、校准条件和要求1、液体流量计的选择、安装与使用应满足产品的要求。
2、在线校准使用的标准计量器具(便携式超声波流量计)应具有有效的校准或鉴定证书,并且标准计量器具的准确度等级应高于被检测的流量计。
3、管道的参数要齐全,以便能正确无误地设置标准计量器具的组态参数。
4、根据现场实际情况确定校准流量点,流量点一般选择2个。
5、校准周期为一年。
二、外观检查1、标识1)流量计应有铭牌(流量计的型号、规格、出厂编号、公称通径仪表系数、防护等级、制造年月等),检查铭牌上的标识是否规范齐全。
2)流量计应有明显的流向标识。
2、外观流量计外观应完好,显示窗口的数字应醒目、整齐,表示功能的文字符号和标识应完整、清晰、端正,读数装置上的防护玻璃应有良好的透明度,按键应没有粘连现象。
3、密封性流量计在正常工况下,流量计各连接处应无渗漏。
三、流量计校准方法1、安装标准计量器具:标准表串联在液体流量计上游或下游。
注意避开可能产生不满管、电磁干扰或外部管径锈蚀严重的位置。
便携式超声波流量计比对法工作原理见下图。
比对法工作原理图2、将管道参数输入到标准表内,得出换能器安装距离L。
在管道上划线定位,以便准确地安装。
3、清理已定安装位置附近的管壁(比换能器约大一倍的面积),将管壁上的油漆、铁锈、污垢等清除干净,露出管道材质、打磨光滑。
4、在换能器表面均匀涂上耦合剂,将换能器对准安装位置,使其发射面与管壁紧密接触,且两个换能器发射面应对射。
5、用紧固件将换能器固定在管道上。
将换能器信号传输电缆连接到转换器上。
按要求将信号调试到最佳状态。
6、零点检查:具备停流条件的管道,检查流量计的零点流量;不具备静态零点检查设定条件时,校准前可对标准表进行动态零点检查设定。
流量计现场在线计量校准方法摘要:本文介绍了目前国内外各种流量仪表不能在线检测的现状,并对其在线校准方法进行了研究,并对其工作原理、特性进行了分析。
针对便携式超声波流量计精度高、安装方便的特点,采用现场比对技术,在水利领域内进行校准。
技术研究,着重介绍了液流计实流在线校准的便携超声波流量计的技术要求、测量过流、程序及计算方法。
为进一步有效地进行计最校验工作奠定了坚实的基础,为水利部门计量值的溯源工作提供了技术保障。
关键词:液流;联机校准;现场比对;便携式超声波流量计1流量计的计量与校准水资源计量是实施宏观调控、微观管理的一项重要、基础性技术手段,而过去水利部门的计量基础较差,有关技术标准、标准化装置、量值传递、溯源等问题十分突出。
国内流量计测量仪器数量较多,但目前普遍缺乏仪表校准设备,特别是管道流量计的在线校验和校验制度尚属空白,计量精度和权威性有待解决[1]。
按照《中华人民共和国强制性标准GB17167-2006 《能源计量设备配置与管理通则》(GB17167-2006)》等有关计量法规规定,作为结算设备,必须定期进行计量。
然而,规范中规定的计量周期无法保证在用流量计量的精确度。
许多流量计在使用环境、介质等因素的影响下,往往在未达到校验周期之前就已超差,必须采取现场校验的方法,以确保流量测量的正确性。
校准有时也称为校正或检查。
过去,流量计行业中对流量值的传输特性进行了“校准”,而在水利行业中,人们把“校准”叫做“率定”,而用户对其精度的校正过程叫做“校验”,而现在,这种方法逐渐统一起来,改为“校准”。
流量计流量的校准有两种,一种是直接法,一种是间接法,另一种是离线校准,另一种是现场的在线校准。
所谓“实流校准法”,是指将实际的液体通过一个被校验仪,然后用另一种标准设备(如标准流量计或流量标准计)来检测液体的流量,并将其与所检测仪器的流量进行对比。
实流定标法所得到的流量值具有较高的精度和可靠性,适用于电磁流量计、容积式流量计、涡轮流量计等流量计,而目测则是测量标准流量的一种手段。
在仪表出厂之前,厂家都采用实流校准方法,在流量校准设备(有时简称流量校准设备或流量校准设备)上进行流量量值的传输。
流量校准标准装置是根据相关标准和检验规范而设立,经国家指定的专业机构认可,能够作为流量量值传输的仪器,是能够提供流量量值的校准仪器,它的量值可以追溯到全国的质量、时间和温度[2]。
从计量学的角度来看,在线实流校验最符合测量的准确性一致性、溯源性和试验性。
干式定标是通过测量流动面积、结构尺寸和磁通密度 B等参数来确定流量的间接校准方法。
二十世纪七十年代,日本《应用电磁流量计测量流量的方法》(JISZ8764-1975)中提出了一种用于解决大直径电磁流量计不能进行实流校正的定标方法;自20世纪九十年代中期以来,全球知名的电磁流量计生产商纷纷研制了专门的检测设备,90年代末,英国 Kent公司研制了 CalMaster检验仪,德国 Krohne公司于2002年回水业市场推出了 MagCheck EmagCheck (MagCheck)式流量计检验仪。
目前,国内已有一些关于干校准的研究,例如浙江大学的主要工作是:涡电场测量法和面权函数法的测量原理、特点和实现;上海地区开展了“在线检测方法”的研究,并积累了大量的检测经验,目前,上海水务部门正在制定《电磁流量仪在线校验规范》的地方性行业标准;广州市水务局还制定了《管道式电磁流量计在线校准规程》(征求意见稿),并制定了中华人民共和国城市建筑行业标准[3]。
然而,于法校准多用于检查或判断电磁流量计的相关技术参数的改变对其测量精度的影响。
由于该方法不能直观地反映出输水管的回水量。
2现场校准的方法和设备在河流和湖泊中,管道测量装置多为电磁流量计和超声波流量计,而测量流量的各种传感器(包括涡轮、差压、容积、质量等)都是安装在管路中的,不方便拆装,也不方便拆卸,比如大流量输水管不允许断流,大口径流量计的设备安装复杂,体积大,重量大,难以运送和检验。
流量计在水表和公用工程中得到了广泛的应用,并按照要求在控制条件下进行操作,并对其进行定期的校验[4]。
随着流量大、管径大流量的不断增加,如何实现现场实流的实时校准就显得尤为重要。
因此,对水利工程中的在线校准技术进行研究是十分必要和具有挑战性的。
流量计的现场校验和校验,其实就是对流量计、前后连接管道、介质流动状态等进行现场测试操作,国内至今还没有一套规范,现场在线校准技术与技术的研究有望为流量计在线检定开拓出一个可供借鉴与参考的有效途径[5]。
2.1现场校准和常用校准设备现有的现场在线校准方法有:流量校准法和示踪法;标准校准法按固定校准基法和移动校准法,系统见图1。
图1 现场流量校准方法体系2.1.1基准流量基准设备(1)一种标准容积管道通常,通过一组容积管式流量标准装置及对应的开关闸阀,实现了流量计的定时循环在线校准。
从图2可以看出,关闭阀门1开2的液体通过待校正的流量表进入一个标准容积管道,以达到在线校准的目的。
我国石油交易的计量基本上采用了此方法。
图2 标准体积管在线校准流量计(2)一种标准的仪表固定安装式标准流量计的结构类似于图2,不同之处在于将标准容积式流量计替换为标准容积式流量计。
显然,在基础流量标准装置中,要在管路中预留更多的连接线、开关控制阀等附属设施,一些型号的流量计购置成本比较低,但是其附属设施的购置成本会远远高于流量计自身的购置成本,这样的现场校准装置,实在是太现实了!这在大多数的排水管中都没有[6]。
2.1.2流动标准设备移动型和基础型的基本一样,除了标准的设备是由专门的车辆或挂车来装载,移动的车辆流量标准装置具有很高的灵活性,便于现场检查,但是设备的成本比较高。
我国采用流动式容积管对流量计进行现场校准已经有20多年的历史,在上海自动化仪器一厂也有过一次成型车用球形容积管的经验[7]。
空军油料研究院研制的JLC-A型联机校验设备,配备DN50、DN100高精度涡轮流量计,可对12-100米/小时的航油流量进行校准,并配备了电脑辅助检测和文件管理系统。
2.2跟踪在国外,采用示踪法对流量计进行现场校准已经非常成熟,70年代颁布了ISO2975-(1~7)《封闭管道中水流量测量--示踪法》,其中对使用放射性示踪剂或无放射性示踪剂的具体操作和要求作了详细的说明。
示踪法的工作原理主要有两种:一种是定速注入法(亦称稀释),即将一种示踪剂均匀地注入到管线中,并用该方法测定了该示踪剂在管线上的稀释率,并用扩散稀释理论进行了计算[8];二是对示踪剂进行瞬间注入,再通过测量其在一定距离内所需要的时间来进行流量计算,这就是所谓的“传递时间”。
在明渠流、非满管流或可疑沉淀的满管流中,采用了传输时间示踪法。
近年来,我国也开始尝试采用示踪法进行大直径水表的在线校准。
大庆石化计量研究院利用化学示踪剂(ZnCl)、同位素示踪剂(In-113 m)传输时间法进行了验证,证实了该方法的有效性。
然而,由于使用化学试剂、同位素示踪剂对环境造成污染,对水质造成损害,因此,在水产业中应用较少。
2.3实地比较现场“流量比对”是将流量表与其它“参照流量”进行对比,如暂时安装的超声波流量计、流入管系内测量的液量等,均可用作“参照流量”。
关于现场校准、比对、验证等术语的意义,参照有关文献中的规范定义,这里就不多说了。
在实际工作中,很多专家已经摸索出了各种现场比对与间接检验的方式,大致可分为三大类:(1)使用容器衡器进行比较,其中容器衡器用于储存容器工作容器、水池或衡器。
水厂常用的是池容量比对法,而制水厂则充分利用了大容量清水池的优势,可以得到更高的比对结果。
(2)在要测量的流量计管路上预留一个位置,以便与参考流量计进行比较。
(3)用超声波流量计比较外敷型超声波换能器。
外敷式又称为外贴式、外夹式、捆绑式,其中超声流量计是目前最有前景的三种流量测量方法。
尤其是国外现有的产品,其测量精度不超过0.5%,为提高对比测试和现场在线校准提供了便利,便于计量单位到现场进行校准。
3采用便携式超声流量计进行在线校准在供水行业中,采用便携式外敷式超声波流量计进行比较,是目前供水行业常用的一种。
便携式超声流量计是一种具有涂敷性和便携性的流量测量设备,它更适合于现场进行在线测量和校准,为水利行业的有关人员提供了参考。
本文将介绍相关原理、方法、设备等。
3.1外涂式超声波流量计的测量原理其基本原理是:采用高精度的便携式超声波流量计,将其安装在被测管线上,通过与被测流量计的数据进行比较,得出被测流量计的误差,误差=(测定值-标准值)/标准值,并通过计算出的相对误差来调节被测流量计的系数,从而实现对被测流量计的流量数据的校正。
3.2 GB/T1662-1988标准流量计技术条件使用的便携式超声波流量计应由国家计量单位颁发的检测合格证,并严格按照使用说明书进行安装和使用,并严格按照《超声流量计检定规程》(JJG1030-2007)的规定进行。
其它用于在线校准的其它辅助仪器如卷尺、厚度计、秒表等必须有合格的校验证明,被校流量计必须有使用说明,定期校验的流量计也要有上一次的校验证明[9]。
现场校准时,温度、湿度、外界磁场、机械振动等环境状况必须满足进行现场校准所需的环境条件,并对所测介质、工作状态、介质温度等进行校准,并对所校流量仪表工作状态和参数设置进行现场校准。
4结论现场校准是目前计量技术发展的必然趋势,尤其是采用便携式超声流量计进行在线测量是一种切实可行的手段,可以大大简化现场的测量和校准工作,并能有效地减少测量费用,便于广泛使用。
通过对流量计的现场校准技术的研究和应用,可以提高流量计检定的质量,实现定期的计量检定,保证流量计量仪的测量结果准确、可靠。
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