水流量仪表在线校准方法探讨
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流量计的现场校准实际上是在现场针对流量测量系 统( 包括流量计、前后连接管道、介质 流动状态等) 的运 作。流量测量系统( 包括流量计在内) 的现场检测是利用 现场条件, 将流经待校验仪表的流体接入标准计量器或 参比计量器具进行校准。即: 以标准表为标准器, 使流体 在相同时间间隔内连续通过标准表和电磁流量计, 比较 两者的输出流量值, 从而确定电磁流量计与标准表所复 现的流量值之间的关系。
数字心电图机能给出的数据如 QRS 复合波、R- R 间隔、
PR 间隔等, 主要是时间参数。需要注意的是分析软件通
常给出的是 mV、ms 数据。如 R- R 间隔数据为 1332ms, 因速度 25mm/ s 故每毫米为 40ms, 换算成长度单位 mm:
1332/ 40= 3313mm。幅度换算同上法。由于分析数据可
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。
( 5) 示值误差: 根据现场实际情况确定校准流量点,
每个流量点校准 3 次。现场无法调节流量时可以采用在
不同的时段进行校准, 流量点一般选择 1~ 3 个。
每次校准时, 同时读取并记录流量计和标准表的示
值, 若读取的数值为瞬时值, 则至少读取 20 个数值, 取其
3 技术要求 标准表应具有国家法定计量检定机构出具的检定证
书, 其准确度等级不低于 015 级。 在线校准用的卷尺, 测厚仪, 秒表等计量器具均应具
有有效的检定或校准证书。 4 在线校准方法 411 流量计工作状态检查
( 1) 根据流量计使用说明书要求, 检查确定水流量仪 表是否正常工作。
( 2) 根据流量计检定证书或出厂校验单, 检查转换器
311 78 - 21 20 - 71 81 33128 5154 3132 3210 - 211 - 719 331 4 51 5 314
表中测量长度数据选择大、中、小, 从表中可看出大、
中数据两种测量工具测量结果相近, 低于 3mm 的测量数
据误差较大。这主要原因是因为数显卡尺取样用刀口测
量, 实践中发现在长度小于 3mm 数据取样用分规针式取 样较优。
1 引言 传统的流量计校准方法是从管线卸下流量计送实验
室流量标准装置上离线校准。然而流量计有时还需在现 场校准流量, 这是因为: ( 1) 现场使用条件往往偏离实验 校准流量时的参比条件( 或称正常工作条件) , 引起测量 精确度下降; ( 2) 有些使用场所( 如公用事业大流量输水 管线) 不容许随意停役将流量传感器卸下管线, 或因离线 校准周转期过长, 或因校准费用大而不易实现; ( 3) 在仲 裁测试或工程交工验收时, 要判断整套系统的流量测量 值是否可靠, 也不可能对系统中所有流量计逐台离线校 准。现对以便携式超声流量计为标准表在线校准方法的 介绍, 以供解决液体流量仪表在线校准问题的探讨。 2 原理
( 瞬时值或累积值) ; ( qs ) ij ) 第 i 流量点第 j 次校准时的
标准表示值( 瞬时值或累积值) ; Ei ) 被校流量计第 i 流
量点示值误差;
5 示值误差符合性评定 ( 1) 根据 JJF1094- 20025 测量仪 器特性 评定6 的 规
定, 当评定示值误差 的测量不确定度( U95或 k = 2 时的 U) 与被评定流量仪表的最大允许误差的绝对值之比小
n
EDi
D=
i= 1
n
( 1)
式中: n ) 测量次数, n \4; Di ) 第 i 点测得的管道
外直径或推算出的外直径。
( 3) 壁厚测量: 在换能器安装位置均布 5 个点, 使用
测厚仪测量管道壁厚, 并取其平均值。对无法测量的参
数, 如管道材质、衬里材料、厚度等, 根据现场技术资料查
明并确认。
不合格判据为: | E | > MPEV 判为不合格 式中: E = ? | Ei | max; | Ei | max ) 被检流量计示值误 差中最大值 的绝对值; MPEV ) 被检流量 计的最大允许 误差的绝对值。 ( 2) 当示值误差的测量不确定度( U95或 k = 2 时的 U) 与被评定流量仪表的最大允许误差的绝对值之比不 满足小于或等于 1B3 的要求时, 必须要考虑示值误差的 测量不确定度对符合性评定的影响。 当被评定的流量仪表的示值误 差 E 的绝对值大于 或等于其最大允许误差的绝对值 MPEV 与示值误差的扩 展不确定度 U95之和时可判为不合格, 即: | E| \MPEV+ U95判为不合格 因此被校流量仪表的示值误差应满足 | E | [ MPEV + U95, 否则将采用准确度更高的计量标准、改善环境条 件、增加测量次数和改善测量方法等措施, 以降低示值误 差评定的测量不确定度后再进行合格评定。
平均值; 若读取的数值为累积值, 则应保证大于最小读数
( 下转第 26 页)
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5计量 与测试技术6 2012 年第 39 卷第 1 期
分幅度与时间波型参数在被检心电图机记录纸上描记的
长度数据测量如表 1:
表1
测量数据( mm)
波型名称
幅度波型
周期( 或波宽) 波型
器具名称 数显卡尺
钢直尺
R 波 ST 段电平 Q 波 RR 间隔 T 波 P 波
于或等于 1B3, 即满足 U95 [
1 3
MPEV
时,
示值误差评定
的测量不确定度对符合性评定的影响可忽略不计( 也就
是合格评定误判概率很小) , 此时 合格判据为: | E| [ MPEV 判为合格
利用的太少, 目前大部分还是靠人工测量。 数字心电图机检定数据测量需注意的几个问题: ( 1)
不同的数字心电图机记录纸的宽幅不一, 部分宽幅较小 记录纸在自动状态下同时描记多个导联的仿真信号在记 录纸上有信号重叠的现象, 影响正确测量。解决的办法 是, 在手动状态下单ห้องสมุดไป่ตู้导联测量。( 2) 利用数字心电图机 的分析软件信号幅度- 时间参数的数值时, 注意有的心 电图机等待分析时间较长, 有的心电图机需走纸 10 秒后 才分析。( 3) 为保证测量的准确, 尽量在所有滤波关闭的 情况下检测。( 4) 做好防电场、磁场干扰工作。( 5) 测量 取样要按 JJG543- 2008 附 E1 a 要求取样。 3 小结
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5计量 与测试技术6 2012 年第 39 卷第 1 期
水流量仪表在线校准方法探讨
Water Flow Meter On- line Calibration Method
姜继生
( 宿迁市计量测试所, 江苏 宿迁 223800)
摘 要: 水流量仪表作为一种计量器具, 按照5计量法6 的规定必须在一定的周 期内进行检定或 校准。然而流量仪 表在有些使用 场所不能 离线校准 定 期检定, 如大型输水管不允许停役。针对水流量仪表无法离线送检的情况, 本文介绍水流量仪表在线校准的一种 方法, 以解决我 们现在无法现场 检测 的难题, 供大家参考。 关键词: 水流量; 计量器具; 在线检测
作者简介: 姜继生, 男, 工程师。工作单位: 宿迁市计量测试所。通讯 地址: 223800 江苏省宿迁市开发区建陵路。 收稿时间: 2011- 08- 16
中影响计量关键参数的输入是否正确。
( 3) 水流量仪表零点检查, 具备停流条件的管道, 检
查流量计的零点流量。
412 标准表的安装
( 1) 标准表串联安装在电磁流量计上游或下游侧。
( 2) 管径测量: 用量具分别在换能器安装位置附近的
同一截面上大致等角分布测量 n 次外直径, 或测量 n 次
外周长推算出外直径, 其平均值 D 按式( 1) 计算:
( 4) 标准表安装: 将上述管道参数输入标准表内, 得
出换能器安装距离 L 。在安装标准表管段上划线定位,
确定换能器的位置。清理已定安装位置附近的管壁, 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。在换能器表面均匀涂以耦合剂, 将换能器上标
志对准安装位置, 使其发射面与管壁紧密接触, 用紧固件
数显卡尺在数字心电图机检定数据测量上应用, 由
于其在放大镜配合下取样后可直接读数操作较为简便, 且直接读数减少估读带来的误差。提高检定数据测量的
准确性及效率, 可满足数据测量的需要。为保证测量准
确性 3 mm 以下的测量数据建议用分规取样。
在检定实践中可利用数字心电图机的分析软件给出
的少部分仿真信号幅度- 时间参数的数值, 笔者接触的
综上所述, 数显卡尺在测量心电图机检定数据中应 用能提高工作效率、保证测量准确度。利用分析软件提 供的数据可减小测量工作量。要保证检定测量的准确可 靠需注意相应的注意事项。总之, 对数字心电图机仿真 心电信号的测量, 由于波型复杂、测量长度小, 是一项认 真细致的工作。要求检定员在测量工作中一丝不苟、认 真细致才能保证测量数据的准确无误。
参考文献 [ 1] JJG1041- 20085数字心电图机6 检定规程. [ 2] JJG543- 20085心电图机6 检定规程.
作者简介: 毕志建, 男, 工程师。工作单 位: 福建 省龙岩市 计量所。通讯 地 址: 364000 福建省龙岩市溪南路 40 号。 收稿时间: 2011- 09- 01
( 上接第 24 页)
的 1000 倍或读取至少 20 分钟的累积值。
流量计每个流量点每次校准的 相对示值误差 按式
( 2) 计算
Eij =
qij - ( qs) ij ( qs) ij
@ 100%
( 2)
Ei=
1 n
j
n
E
=1
E
ij
( 3)
式中: qij ) 第 i 流量点第j 次校准时的流量计示值
数字心电图机能给出的数据如 QRS 复合波、R- R 间隔、
PR 间隔等, 主要是时间参数。需要注意的是分析软件通
常给出的是 mV、ms 数据。如 R- R 间隔数据为 1332ms, 因速度 25mm/ s 故每毫米为 40ms, 换算成长度单位 mm:
1332/ 40= 3313mm。幅度换算同上法。由于分析数据可
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。
( 5) 示值误差: 根据现场实际情况确定校准流量点,
每个流量点校准 3 次。现场无法调节流量时可以采用在
不同的时段进行校准, 流量点一般选择 1~ 3 个。
每次校准时, 同时读取并记录流量计和标准表的示
值, 若读取的数值为瞬时值, 则至少读取 20 个数值, 取其
3 技术要求 标准表应具有国家法定计量检定机构出具的检定证
书, 其准确度等级不低于 015 级。 在线校准用的卷尺, 测厚仪, 秒表等计量器具均应具
有有效的检定或校准证书。 4 在线校准方法 411 流量计工作状态检查
( 1) 根据流量计使用说明书要求, 检查确定水流量仪 表是否正常工作。
( 2) 根据流量计检定证书或出厂校验单, 检查转换器
311 78 - 21 20 - 71 81 33128 5154 3132 3210 - 211 - 719 331 4 51 5 314
表中测量长度数据选择大、中、小, 从表中可看出大、
中数据两种测量工具测量结果相近, 低于 3mm 的测量数
据误差较大。这主要原因是因为数显卡尺取样用刀口测
量, 实践中发现在长度小于 3mm 数据取样用分规针式取 样较优。
1 引言 传统的流量计校准方法是从管线卸下流量计送实验
室流量标准装置上离线校准。然而流量计有时还需在现 场校准流量, 这是因为: ( 1) 现场使用条件往往偏离实验 校准流量时的参比条件( 或称正常工作条件) , 引起测量 精确度下降; ( 2) 有些使用场所( 如公用事业大流量输水 管线) 不容许随意停役将流量传感器卸下管线, 或因离线 校准周转期过长, 或因校准费用大而不易实现; ( 3) 在仲 裁测试或工程交工验收时, 要判断整套系统的流量测量 值是否可靠, 也不可能对系统中所有流量计逐台离线校 准。现对以便携式超声流量计为标准表在线校准方法的 介绍, 以供解决液体流量仪表在线校准问题的探讨。 2 原理
( 瞬时值或累积值) ; ( qs ) ij ) 第 i 流量点第 j 次校准时的
标准表示值( 瞬时值或累积值) ; Ei ) 被校流量计第 i 流
量点示值误差;
5 示值误差符合性评定 ( 1) 根据 JJF1094- 20025 测量仪 器特性 评定6 的 规
定, 当评定示值误差 的测量不确定度( U95或 k = 2 时的 U) 与被评定流量仪表的最大允许误差的绝对值之比小
n
EDi
D=
i= 1
n
( 1)
式中: n ) 测量次数, n \4; Di ) 第 i 点测得的管道
外直径或推算出的外直径。
( 3) 壁厚测量: 在换能器安装位置均布 5 个点, 使用
测厚仪测量管道壁厚, 并取其平均值。对无法测量的参
数, 如管道材质、衬里材料、厚度等, 根据现场技术资料查
明并确认。
不合格判据为: | E | > MPEV 判为不合格 式中: E = ? | Ei | max; | Ei | max ) 被检流量计示值误 差中最大值 的绝对值; MPEV ) 被检流量 计的最大允许 误差的绝对值。 ( 2) 当示值误差的测量不确定度( U95或 k = 2 时的 U) 与被评定流量仪表的最大允许误差的绝对值之比不 满足小于或等于 1B3 的要求时, 必须要考虑示值误差的 测量不确定度对符合性评定的影响。 当被评定的流量仪表的示值误 差 E 的绝对值大于 或等于其最大允许误差的绝对值 MPEV 与示值误差的扩 展不确定度 U95之和时可判为不合格, 即: | E| \MPEV+ U95判为不合格 因此被校流量仪表的示值误差应满足 | E | [ MPEV + U95, 否则将采用准确度更高的计量标准、改善环境条 件、增加测量次数和改善测量方法等措施, 以降低示值误 差评定的测量不确定度后再进行合格评定。
平均值; 若读取的数值为累积值, 则应保证大于最小读数
( 下转第 26 页)
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分幅度与时间波型参数在被检心电图机记录纸上描记的
长度数据测量如表 1:
表1
测量数据( mm)
波型名称
幅度波型
周期( 或波宽) 波型
器具名称 数显卡尺
钢直尺
R 波 ST 段电平 Q 波 RR 间隔 T 波 P 波
于或等于 1B3, 即满足 U95 [
1 3
MPEV
时,
示值误差评定
的测量不确定度对符合性评定的影响可忽略不计( 也就
是合格评定误判概率很小) , 此时 合格判据为: | E| [ MPEV 判为合格
利用的太少, 目前大部分还是靠人工测量。 数字心电图机检定数据测量需注意的几个问题: ( 1)
不同的数字心电图机记录纸的宽幅不一, 部分宽幅较小 记录纸在自动状态下同时描记多个导联的仿真信号在记 录纸上有信号重叠的现象, 影响正确测量。解决的办法 是, 在手动状态下单ห้องสมุดไป่ตู้导联测量。( 2) 利用数字心电图机 的分析软件信号幅度- 时间参数的数值时, 注意有的心 电图机等待分析时间较长, 有的心电图机需走纸 10 秒后 才分析。( 3) 为保证测量的准确, 尽量在所有滤波关闭的 情况下检测。( 4) 做好防电场、磁场干扰工作。( 5) 测量 取样要按 JJG543- 2008 附 E1 a 要求取样。 3 小结
24
5计量 与测试技术6 2012 年第 39 卷第 1 期
水流量仪表在线校准方法探讨
Water Flow Meter On- line Calibration Method
姜继生
( 宿迁市计量测试所, 江苏 宿迁 223800)
摘 要: 水流量仪表作为一种计量器具, 按照5计量法6 的规定必须在一定的周 期内进行检定或 校准。然而流量仪 表在有些使用 场所不能 离线校准 定 期检定, 如大型输水管不允许停役。针对水流量仪表无法离线送检的情况, 本文介绍水流量仪表在线校准的一种 方法, 以解决我 们现在无法现场 检测 的难题, 供大家参考。 关键词: 水流量; 计量器具; 在线检测
作者简介: 姜继生, 男, 工程师。工作单位: 宿迁市计量测试所。通讯 地址: 223800 江苏省宿迁市开发区建陵路。 收稿时间: 2011- 08- 16
中影响计量关键参数的输入是否正确。
( 3) 水流量仪表零点检查, 具备停流条件的管道, 检
查流量计的零点流量。
412 标准表的安装
( 1) 标准表串联安装在电磁流量计上游或下游侧。
( 2) 管径测量: 用量具分别在换能器安装位置附近的
同一截面上大致等角分布测量 n 次外直径, 或测量 n 次
外周长推算出外直径, 其平均值 D 按式( 1) 计算:
( 4) 标准表安装: 将上述管道参数输入标准表内, 得
出换能器安装距离 L 。在安装标准表管段上划线定位,
确定换能器的位置。清理已定安装位置附近的管壁, 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。在换能器表面均匀涂以耦合剂, 将换能器上标
志对准安装位置, 使其发射面与管壁紧密接触, 用紧固件
数显卡尺在数字心电图机检定数据测量上应用, 由
于其在放大镜配合下取样后可直接读数操作较为简便, 且直接读数减少估读带来的误差。提高检定数据测量的
准确性及效率, 可满足数据测量的需要。为保证测量准
确性 3 mm 以下的测量数据建议用分规取样。
在检定实践中可利用数字心电图机的分析软件给出
的少部分仿真信号幅度- 时间参数的数值, 笔者接触的
综上所述, 数显卡尺在测量心电图机检定数据中应 用能提高工作效率、保证测量准确度。利用分析软件提 供的数据可减小测量工作量。要保证检定测量的准确可 靠需注意相应的注意事项。总之, 对数字心电图机仿真 心电信号的测量, 由于波型复杂、测量长度小, 是一项认 真细致的工作。要求检定员在测量工作中一丝不苟、认 真细致才能保证测量数据的准确无误。
参考文献 [ 1] JJG1041- 20085数字心电图机6 检定规程. [ 2] JJG543- 20085心电图机6 检定规程.
作者简介: 毕志建, 男, 工程师。工作单 位: 福建 省龙岩市 计量所。通讯 地 址: 364000 福建省龙岩市溪南路 40 号。 收稿时间: 2011- 09- 01
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的 1000 倍或读取至少 20 分钟的累积值。
流量计每个流量点每次校准的 相对示值误差 按式
( 2) 计算
Eij =
qij - ( qs) ij ( qs) ij
@ 100%
( 2)
Ei=
1 n
j
n
E
=1
E
ij
( 3)
式中: qij ) 第 i 流量点第j 次校准时的流量计示值
