液体流量仪表在线校准方法探究

液体流量仪表在线校准方法探究

肖延

陕西省计量科学研究院  陕西 西安710000

摘要：流量计量是计量科学和技术的一个组成部分，与经济建设的各个方面直接相关。只有良好的校准才能提高生产力，保证产品质量，促进科学技术的发展。在工业测量中，液体流量仪表是主要仪器之一。随着工业的发展，对工业部门各种仪表测量的范围和准确性的要求不断提高。为了满足各种应用的要求，各种流量计出现在市场上，广泛用于各种行业。但是，对于流量计来说，由于要求的增加，校准是必要的。因此，本文分析了液体流量仪表在线校准方法，希望满足实际要求。

关键词：液体流量仪；在线校准技术；研究分析

前言

在工业生产中，计量是一个重要的工作环节。在科技计量领域，流量计量具有重要影响，与国防建设、国民经济和科学研究密切相关。做好流量工作可以促进产品质量和生产力的提高。

1液体流量计在线校准方法

1.1标准容积法

首先，工作人员调整流量以控制要校准的流量点然后关闭流量计截止阀，将液体流量计与标准金属表的液体注入孔或管接头连接到下游预留孔或出口，打开截止阀将标准液体注入标准金属表，待液体液位到达标准量器可读取的游标卡尺处然后关闭截止阀。

标准容量法的优点如下:(1)标准容量法使用测量精度相对较高的标准金属表1-5000L；(2)标准容积法的测量与标准表法有一定的不同，标准体积方法不要求事先了解已测量管道的材质、周长和壁厚等参数，从而减少外部因素对测量的影响。标准体积测量的缺点是:(1)在使用这种方法时，必须在校准场地保留预留口，以确保将标准金属口径与仪器连接起来，这与大多数校准场地不同；(2)校准液体流量计由于标准金属工作台的尺寸有限而有一定的局限性。一般而言，该方法仅用于测量直径小于80 mm的液体流量计；(3)在采用标准容积法之前和之后，工作人员必须手动打开和关闭止回阀，这可能导致测量误差。当使用标准体积法进行校准时，流量必须被切断，而液体流量计在某些区域并非如此。（3）液体在标准量器内的体积值并非真实值，需测量液体在连接流量计处的管线温度及进入金属量器后量器内温度以及液体的体膨胀系数和量器材质的体膨胀系数，再用一系列公式对其进行修正得到真实的体积值。

1.2标准表法

采用标准表格法在线标定:首先在液体流量仪表的上下侧串联超声波流量计，测量仪器均匀分布在外钳超声波流量计变换器附近的同一节上，并测量外径；其次，外手柄式超声波流量计的安装位置应实现三点均匀分布，并使用测量仪器测量管道厚度。如果某些参数无法测量，则应根据技术数据进行现场确认；第三，测量的管道参数输入外钳超声波流量计，然后得到具体的安装位置，校准加下划线的位置做好了提供后续安装条件的准备。将管壁清理到安装位置，露出管并相应地擦拭。

标准表法测量的好处如下:(1)它易于使用和实用，可用于不同口径液体流量计的在线校准。(2)便于携带，能够测量连续流量。(3)液体流量仪表测量精度较高，标准表法的缺点如下:(1)在使用标准表法之前，必须了解所测量管道的各个方面，管道相关参数对换能器的安装位置有一定影响。因此，标准表格方法在使用时受到外部因素的影响。(2)无法准确判断管内液体是否已满，管内是否有气泡不能准确判断，对测量的影响相对较大。

1.3电参数法

在线标定电参数法时，有几种方法:(1)使用数字万用表测量励磁线圈电阻。(2)使用电流表和绝缘电阻测试仪测量励磁绕组的接地绝缘电阻。(3)测量传感器接地电阻。(4)测量发动机与地面阻力的偏差。(5)测量外壳与电源端子之间的绝缘电阻。(6)测量变换器所指示值的误差。(7)校准零点。电气参数测量的优点如下:电气参数方法不需要知道在校准操作之前检测到的管道的相关参数，例如应用时的标准表格方法，这将在一定程度上降低测量结果受到影响的可能性电气参数测量的缺点有:(1)很难确定流量测量和电气参数测量之间的功能关系。因此，电气参数测量只能用作定性测量，而不能用作定量测量。(2)由于不同厂家生产的流量计，规定的电气参数不同，无法形成统一标准。

2 在线校准方法技术要求

用便携式超声波流量计校验液体流量仪表数据时，必须出示有效准确的检定，检定结果误差不得超过±0.5%。在检查过程中，还必须判断超声波流量计的使用和安装是否符合“JG1030-2007《超声流量计》”计量检定规程的要求。其次，在使用超声波流量计在线校准液体流量仪表时，对于其他辅助设备的选择，秒表和卷尺、测厚仪等流量计也必须具有同样的校准或有效检定，即校准液体流量仪表。最后，在校准过程中，需要记录磁场、振动条件、温度、湿度等外部校准环境，并确定是否满足液体流量数据监控要求或校准环境条件，以及校准支架的温度、运行状态、控制参数等，以确定是否可以根据设备的使用状态进行校准。

3 在线校准技术发展趋势

在线校准的未来趋势通常基于两个考虑因素:电参数法和虚拟超声法。相比之下，电气参数法仍处于较为传统的校准方法中，目前的开发过程中仍存在许多技术瓶颈。另一方面，电气参数法仍然无法将流量计的技术参数统一到目前的应用中，在数值跟踪过程中也存在相应的困难。因此，从严格的发展意义上来说，电气参数法还不能在网上贴标签，这是不能大规模推广电气参数法的原因之一。虽然电气参数在技术上非常困难，但也有其他方法无法比拟的数据优势。原理分析是流量计测量性能的有效判断。它有助于确定在仪器检定过程中影响仪器性能变化的参数。因此，电参数法肯定会在今后的电度表在线校准中发挥作用。虚拟超声是一种基于信息理论的在线校准方法，利用数据关系将噪声转化为流体。近年来，我们的计算机技术取得了巨大进步，为开发新的在线校准方法开发虚拟超声开辟了新的前景。

在现场校准方面，应考虑到以下因素:第一，液体环境易燃的，其检定装置及相应工具应符合防爆要求，并做好相应的防爆操作，符合有关系统要求；第二，杜绝带电操作，应直接关闭测量仪器的电源，避免短路。

结束语

作为液体流量测量的一部分，液体流量计是一种主要的测量工具，广泛应用于冶金、医药、环境保护、石油化学等领域。作为在线校准过程的一部分，上述三种在线校准方法都是可行的，但都有不同的应用条件，需要工作人员继续总结和分析在线校准方法的使用情况。

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