摘要:對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)使用的大口徑電磁流量計(jì)的精度驗(yàn)證是很有必要的。電磁流量計(jì)的精度驗(yàn)證對(duì)于電磁流量計(jì)的管理,保證其可靠性,積累原始的比對(duì)數(shù)據(jù),作日后的驗(yàn)證和核對(duì)也是非常有用的。電磁流量計(jì)精度驗(yàn)證可利用清水池容積和電磁流量計(jì)校驗(yàn)設(shè)備,對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行全面評(píng)估，以確定電磁流量計(jì)在供水企業(yè)應(yīng)用過(guò)程中的精度,確保計(jì)量數(shù)據(jù)確實(shí)可信。
1.前言
電磁流量計(jì)是供水企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理中非常重要的計(jì)量?jī)x表,它的計(jì)量是否正確、可靠,關(guān)系到供水企業(yè)的各項(xiàng)考核指標(biāo)和管網(wǎng)產(chǎn)銷(xiāo)差率以及一系列經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算。所以,做好電磁流量計(jì)的精度驗(yàn)證工作顯得非常重要,它對(duì)提高供水企業(yè)的生產(chǎn)管理水平和經(jīng)濟(jì)效益能夠起到促進(jìn)作用。
由于大型供水企業(yè)所用的電磁流量計(jì)必須在線連續(xù)使用,幾乎不可能拆除再運(yùn)輸?shù)絿?guó)家計(jì)量檢測(cè)中心進(jìn)行檢定。因此，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)使用的大口徑電磁流量計(jì)的驗(yàn)證是很有必要的。電磁流量計(jì)的驗(yàn)證對(duì)于電磁流量計(jì)的管理,保證其精度和可靠性,積累原始的比對(duì)數(shù)據(jù),作日后的驗(yàn)證和核對(duì)也是非常有用的。電磁流量計(jì)驗(yàn)證可利用清水池容積和電磁流量計(jì)校驗(yàn)設(shè)備,通過(guò)驗(yàn)證可對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行全面評(píng)估,以確定電磁流量計(jì)在供水企業(yè)應(yīng)用過(guò)程中的精度,確保計(jì)量數(shù)據(jù)確實(shí)可信。
2.電磁流量計(jì)驗(yàn)證方法
為了驗(yàn)證大口徑電磁流量計(jì)在供水企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的系統(tǒng)誤差,需要對(duì)使用的電磁流計(jì)進(jìn)行其本身精度驗(yàn)證和所在管網(wǎng)系統(tǒng)中計(jì)量精度的驗(yàn)證。
2.1電磁流量計(jì)本身的驗(yàn)證，
對(duì)于電磁流量計(jì)本身的驗(yàn)證，采用目測(cè)法和儀表法，用GS8檢查傳感器的勵(lì)磁線圈阻值、信號(hào)線之間的絕緣電阻、接地電阻等項(xiàng)目是否符合出廠前的標(biāo)準(zhǔn)，電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)、輸出電流等是否滿足精度要求。具體檢查方法為:
1)測(cè)量勵(lì)磁線圈電阻判斷勵(lì)磁線圈是否有匝間短路現(xiàn)象(測(cè)線號(hào)“7”與“8"之間的電阻值),電阻值應(yīng)在30Ω~170Ω之間。若電阻與出廠記錄相同,則認(rèn)為線圈良好,進(jìn)而間接評(píng)估電磁流量計(jì)傳感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度未發(fā)生變化。
2)測(cè)量勵(lì)磁線圈對(duì)地(測(cè)線號(hào)“1”和“7”或“8")絕緣電阻來(lái)判斷傳感器是否受潮,電阻值應(yīng)大于20MΩ。
3)測(cè)量電極與液體接觸電阻值(測(cè)線號(hào)“1”和“2”及“1”和“3"),間接評(píng)估電極、襯里層表面大體狀況。如電極表面和襯里層是否附著沉積層,沉積層是具有導(dǎo)電性還是絕緣性。它們之間的電阻值應(yīng)在1kΩ~1MΩ之間,并且線號(hào)“1"和“2”及“1"和“3”的電阻值應(yīng)大致對(duì)稱(chēng)。
4)關(guān)閉管路_上的閥門(mén)，檢查電磁流量計(jì)在充滿液體且液體無(wú)流動(dòng)的情況下的整機(jī)零點(diǎn)。視情況作適當(dāng)調(diào)整。
5)檢查信號(hào)電纜、勵(lì)磁電纜各芯線的絕緣電阻,檢查屏蔽層是否完好。
6)使用GS8校驗(yàn)儀器,測(cè)試轉(zhuǎn)換器的輸出電流。當(dāng)給定零流量時(shí),輸出電流應(yīng)為4.00mA;當(dāng)給定100%流量時(shí)，輸出電流應(yīng)為20.00mA。輸出電流值的誤差應(yīng)優(yōu)于土1.5%。
7)測(cè)試勵(lì)磁電流值(測(cè)轉(zhuǎn)換器端子“7”和“8”之間),勵(lì)磁電流正負(fù)值應(yīng)在規(guī)定的范圍,大致為土137(5%)mA.
評(píng)估電磁流量計(jì)外部環(huán)境對(duì)其的影響，如勵(lì)磁線與信號(hào)線同一條管道鋪設(shè)、勵(lì)磁線與信號(hào)線與高壓電纜并行、周?chē)写笮妥儔浩骰螂姍C(jī)等因素對(duì)電磁流量計(jì)運(yùn)行精度的影響進(jìn)行評(píng)估,此評(píng)估主要使用目測(cè)法,觀察運(yùn)行中的電磁流量計(jì)有無(wú)突變或波動(dòng)的狀況大致判斷電磁流量計(jì)有無(wú)受到電磁波或其他雜散波的千擾或管道中是否存在氣泡。
對(duì)電磁流量計(jì)本身的驗(yàn)證所需要儀器和工具:GS8一臺(tái),4-1/2萬(wàn)用表一臺(tái),500V兆歐表一臺(tái),指針式萬(wàn)用表一臺(tái)及常用工具。
2.2清水池容積法驗(yàn)證
水廠出廠水電磁流量計(jì)計(jì)量驗(yàn)證采用清水池容積法,這是供水企業(yè)經(jīng)常采用的方法之一。清水池容積法是利用清水池容積大的有利條件，在測(cè)量清水池的幾何尺寸,減少各操作誤差的條件下，可獲得較高的比對(duì)參考作用。清水池容積法原理為:利用精度高鋼尺測(cè)量清水池和吸水井實(shí)際的空間平面尺寸,準(zhǔn)確計(jì)算出清水池和吸水井的實(shí)際平面面積。首先將清水池水位調(diào)至較高的水位,關(guān)閉所有出水閥門(mén)。待清水池水位穩(wěn)定后，利用清水池液位變送器并用精度高鋼尺人工準(zhǔn)確測(cè)量清水池、吸水井的水位,記錄清水池和吸水井水位。為修正由于清水池等閥廣]漏失引起的誤差，間隔--定時(shí)間后再次測(cè)量清水池及吸水井水位，并計(jì)算出單位時(shí)間的漏水量以便修正出水計(jì)量,減小誤差。記錄待驗(yàn)證的電磁流量計(jì)累積流量,人工測(cè)量清水池、吸水井液位的目的就是驗(yàn)證液位變送器的正確率。然后開(kāi)啟水泵,開(kāi)啟出水閥[],經(jīng)過(guò)-定的時(shí)間后,關(guān)閉出水閥停止送水泵。待清水池水位穩(wěn)定,再次利用情水池液位變送器并用精度高鋼尺人工正確測(cè)量清水池、吸水井的水位,再次記錄清水池和吸水井水位,記錄待驗(yàn)證的電磁流量計(jì)的累積流量。最后計(jì)算出清水池和吸水井的水位高度差△h,從而計(jì)算出清水池和吸水井實(shí)際的水量，實(shí)際水量等于高度差△h乘以平面面積及修正后的水量。再計(jì)算出待驗(yàn)證電磁流量計(jì)的水量,用清水池實(shí)際水量減去電磁流量計(jì)累積水量,得到他們之間的誤差,從而驗(yàn)證出廠水電磁流最計(jì)的計(jì)量系統(tǒng)精度。利用清水池容積對(duì)出廠水電磁流量計(jì)計(jì)量精度驗(yàn)證需在清水池狀態(tài)完全靜態(tài)的情況進(jìn)行，從而取得的數(shù)據(jù)較為正確。計(jì)算公式如下:
E=(Q標(biāo)-Q儀)/Q標(biāo)×100%
式中:E為兩者之間的誤差值
Q標(biāo)為清水池所下降高度差計(jì)算出的容積
Q儀為驗(yàn)證期間流量計(jì)累積的流量值
下圖清水池容積法原理圖
3.在供水企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用
對(duì)于電磁流量計(jì)本身精度驗(yàn)證參照電磁流量計(jì)檢查項(xiàng)目表的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),以判斷電磁流量計(jì)本身的精度是否滿足出廠的要求。實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)如表1:
對(duì)于出廠水電磁流量計(jì)的計(jì)量精度采用清水池容積法進(jìn)行驗(yàn)證,首先要制定詳細(xì)的驗(yàn)證測(cè)試方案,實(shí)際測(cè)量清水池、吸水井的平面面積，扣除清水池、吸水井中的梁.柱的面積,其次要合理調(diào)度。下面是某水廠對(duì)電磁流量計(jì)驗(yàn)證測(cè)試方案:
A.在供水低峰時(shí)，開(kāi)始測(cè)試前將清水池水位提高到4.5m以上,保證比對(duì)實(shí)驗(yàn)不間斷。
B.關(guān)閑南濾池1#、2#進(jìn)水閥門(mén)，停止南濾池正常過(guò)濾。根據(jù)北濾池運(yùn)行狀態(tài),適當(dāng)調(diào)低進(jìn)水量。
C.停止南泵房的供水，市政管網(wǎng)供水由北泵房提供。以上兩條需得到集團(tuán)生產(chǎn)部的許可。
D.關(guān)閉南北清水池DN1000mm的連通閥。
E.關(guān)閉南泵房DN200的自用水閥門(mén)。
F.關(guān)閉1#、2#.3#.4#清水池進(jìn)水閥門(mén)。
G.關(guān)閉南泵房的連通閥及8臺(tái)送水泵進(jìn)水閥門(mén)]。
H.測(cè)試1#電磁流量計(jì)時(shí)，關(guān)閉2#出水總管的出水閥，開(kāi)啟1#出水總管的出水閥
I.等待10分鐘穩(wěn)定過(guò)程,準(zhǔn)確記錄1#.3#清水池水位和1#、2#吸水井水位，記錄1#、2#電磁流量計(jì)的正向累積量,同時(shí)用精度高鋼尺人工測(cè)量各池的實(shí)際高度,見(jiàn)附表1.
J.再次等待10分鐘,觀察清水池水位變化情況,如出現(xiàn)水位升高或降低,重新檢查各閥i門(mén)]關(guān)閉情況，直至清水池水位穩(wěn)定。.
K.開(kāi)啟四臺(tái)送水泵進(jìn)水閥門(mén),并啟動(dòng)這四臺(tái)水泵向市政管網(wǎng)供水。大約工作60分后,停止水泵供水,關(guān)閉進(jìn)水閥門(mén)。(短時(shí)大流量供水,盡量減少漏水造成的影響，增大測(cè)試的精度)
L.準(zhǔn)確記錄1#.3#清水池水位和1#.2#吸水井水位，記錄1#、2#電磁流量計(jì)的正向累積量,同時(shí)用精度高鋼尺人工測(cè)量各池的實(shí)際高度,復(fù)核各液位變送器的精度。見(jiàn)表2
M.測(cè)試2#電磁流量計(jì)時(shí)，關(guān)閉1#出水總管的出水閥，開(kāi)啟2#出水總管的出水閥。
N.重復(fù)K.L步驟,對(duì)2#電磁流量計(jì)進(jìn)行比對(duì)。實(shí)施時(shí)間:
2006年10月17日13:30測(cè)試南泵房電磁流量計(jì)
2006年10月24日13:30測(cè)試北泵房電磁流量計(jì)
4).人員安排
方案負(fù)責(zé)人:xxx
測(cè)試人員:xxx.xx.xx.xxx
表2是實(shí)際的測(cè)試數(shù)據(jù):
4.結(jié)束語(yǔ).
通過(guò)水廠對(duì)出廠水計(jì)量表電磁流量計(jì)的實(shí)際測(cè)試結(jié)果說(shuō)明，此種精度驗(yàn)證方法是一種直觀可靠的電磁流量計(jì)精度驗(yàn)證參考的方法,驗(yàn)證精度達(dá)1.25%,具有--定的科學(xué)性和實(shí)用性。但這種方法受到某些條件的限制,如閥門(mén)的關(guān)閉情況、清水池面積的測(cè)量精度.供水企業(yè)停止供水的限制等等,也需要?jiǎng)佑靡欢ǖ娜肆ξ锪Α?br />
利用清水池容積法不僅是對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行參考驗(yàn)證,同時(shí)也為供水企業(yè)日后復(fù)核電磁流量計(jì)的精度提供原始的參考，以便判斷電磁流量計(jì)運(yùn)行是否正常,計(jì)量數(shù)據(jù)是否可信。建議:
4.1采用清水池容積法驗(yàn)證電磁流量計(jì)的精度要提高其參考價(jià)值,必須對(duì)清水池的實(shí)際面積進(jìn)行測(cè)量,減少測(cè)量誤差。保證電磁流量計(jì)的驗(yàn)證精度。
4.2利用標(biāo)準(zhǔn)大容器向清水池注水，如利用水車(chē),再通過(guò)清水池水位求得清水池面積,此種方法比較適合較小的供水企業(yè),驗(yàn)證精度也比較高
4.3供水企業(yè)在新建水廠時(shí)，可預(yù)先測(cè)量清水池的面積，供日后對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行精度驗(yàn)證,有條件的供水企業(yè)可設(shè)計(jì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的清水池，以提高電磁流量計(jì)驗(yàn)證精度。
4.4清水池液位測(cè)量應(yīng)選用高精度的液位檢測(cè)儀器,如采用激光測(cè)距儀等，提高液位測(cè)量精度。
4.5如果清水池、吸水井有自滲漏或進(jìn)示水閥門(mén)老化關(guān)閉不嚴(yán)密也影響測(cè)量精度。遇此情況必須對(duì)影響的水量在測(cè)試前予以測(cè)量,并且在測(cè)試后對(duì)總體水量進(jìn)行修正以達(dá)到更好的比對(duì)精度。
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