摘要(yào):摘要:一般(bān)來說,在(zài)工業現(xiàn)場中對流(liú)體流量進行測(cè)量的(de)儀器都被稱爲 流量計 或(huò)者流(liú)量表(biǎo)。在工(gōng)業測(cè)量過程中,流量(liàng)計是一(yī)種十分(fèn)重要(yào)的儀表。近(jìn)幾年工業行業(yè)的不斷發展(zhǎn),對(duì)流量的測量精(jīng)度以及流量測(cè)量的範圍(wéi)提出(chū)了更高的要求(qiú)。爲了(le)滿足(zú)不同(tóng)用途的流量測量,相關人(rén)員積(jī)極研(yán)發出了各種不同類(lèi)型的(de)流量計(jì),并廣泛(fàn)地應用于(yú)各種(zhǒng)不同的(de)行業中(zhōng)。針對液體流量(liàng)計(jì) 在(zài)線校準方(fāng)法展(zhǎn)開了簡要(yào)的分(fèn)析。
0引言
　　在(zài)工業生(shēng)産中,計(jì)量是一(yī)項重要(yào)的工(gōng)作環節。在(zài)計量科學技術中,流量(liàng)計(jì)量有着重(zhòng)要(yào)的影響,并且與國防建設、國(guó)民經濟以(yǐ)及科學研究(jiū)之(zhī)間都有着十分(fèn)密切的聯系。做(zuò)好流量工作,對(duì)于産品質量的(de)保證以及(jí)生産(chǎn)效率(lǜ)的提升都(dōu)有一(yī)定的促進(jìn)意義(yì)。
1液體(tǐ)流量計(jì)在線(xiàn)校準方(fāng)法
　　液體(tǐ)流(liú)量計(jì)可以分(fèn)爲(wèi)超聲波式、電磁(cí)式、渦(wō)輪式、渦街(jiē)式、浮(fú)子(zǐ)式(shì)、質量式以(yǐ)及容(róng)積(jī)式，不同(tóng)種類(lèi)的流(liú)量計(jì)在不(bú)同(tóng)的(de)領域(yù)中都(dōu)有着廣泛(fàn)應用。在現(xiàn)場在(zài)線校(xiào)準(zhǔn)的過程中,大(dà)多并無相(xiàng)應的在線(xiàn)校準技術(shù)規範(fàn),而校準行(háng)爲通常是(shì)參照(zhào)流(liú)量所對(duì)應的檢(jiǎn)定(dìng)規程(chéng)開展。
1.1标準容積(jī)法
　　首先,工(gōng)作人(rén)員将(jiāng)流(liú)量進行(háng)調節,并将(jiāng)其控(kòng)制在需要進行(háng)校準的(de)流量點(diǎn)。其次,将流(liú)量計(jì)的截(jié)止閥(fá)關閉(bì),在下(xià)遊預留(liú)口(kǒu)處或(huò)者下(xià)遊出(chū)口處,通(tōng)過(guò)利用軟管或者活接(jiē)頭的(de)方式将液(yè)體流量(liàng)計與(yǔ)标(biāo)準金屬量(liàng)器的(de)注液口(kǒu)進行連(lián)接,繼而将截止(zhǐ)閥(fá)打開,使标準金屬量(liàng)器(qì)中(zhōng)充(chōng)滿标準液(yè)體，然(rán)後将(jiāng)截(jié)止閥關(guān)閉。最(zuì)後,工(gōng)作人員通過對标準(zhǔn)金屬量器的(de)示值與被校(xiào)表的累計(jì)流(liú)量(liàng)進行對比,從(cóng)而确定出示值的誤差(chà)值。
　　标(biāo)準容積(jī)法(fǎ)測量的(de)優點包(bāo)括:(1)在标準容積(jī)法中應用的是(shì)标準金(jīn)屬量器(qì),容量大緻(zhì)爲1~5000l,所(suǒ)具有的測量精(jīng)度相對較高。(2)标(biāo)準容(róng)積(jī)法的測(cè)量與标準(zhǔn)表法有一定的不(bú)同(tóng),标準容積(jī)法不必事先對被測(cè)管道(dào)的(de)材質、周(zhōu)長、壁(bì)厚(hòu)等參數(shù)進行了(le)解(jiě),降低(dī)了測量結果受到外部因(yīn)素影(yǐng)響的程度。
　　标準(zhǔn)容積法測(cè)量的(de)缺點包(bāo)括:(1)使(shǐ)用(yòng)該方法時，必須要在(zài)校準(zhǔn)現場(chǎng)有預(yù)留(liú)口,以确(què)保标(biāo)準金屬量(liàng)器能夠與(yǔ)計量計進(jìn)行(háng)連接,但(dàn)是絕大部分的校準現場都無法(fǎ)滿足(zú)這一條(tiáo)件.(2)由于受到标(biāo)準金屬量器大(dà)小的限制.,被校的液體流量計口(kǒu)徑(jìng)有一(yī)定的(de)限制,-般來說,隻(zhī)有對于口(kǒu)徑小(xiǎo)于80mm的液(yè)體流量(liàng)計進行測量時會選用該方法(fǎ)。(3)标準(zhǔn)容積法在(zài)應用前後都需(xū)要工作人員手(shǒu)動對(duì)其進行截(jié)止閥的開(kāi)關,有(yǒu)可能導(dǎo).緻測:量出現誤差,再利(lì)用标準(zhǔn)容積法(fǎ)進行(háng)校準時,需(xū)要進行斷流操(cāo)作,這對于某些區域中的液體流量計(jì)并(bìng)不适(shì)用"。
1.2标(biāo)準表法
　　首先(xiān),通(tōng)過在液體(tǐ)流量計(jì)的上遊(yóu)側或(huò)者下(xià)遊側(cè)将外夾(jiá)式的 超(chāo)聲波(bō)流量計 以(yǐ)串聯的方(fāng)式進(jìn)行安裝,同(tóng)時還(hái)需要(yào)在外(wài)夾式(shì)的超聲(shēng)波流量(liàng)計的換能器附(fù)近的(de)同一截面(miàn)上等角分布量(liàng)具,對外(wài)直徑進(jìn)行測量(liàng)。其次,需(xū)要在(zài)外夾式的(de)超聲波流量計(jì)的安(ān)裝位置上(shàng)均勻分布(bù)3個點(diǎn),并通過測(cè)量儀(yí)對管(guǎn)道的(de)厚度(dù)進行測量,對于(yú)無法(fǎ)測量(liàng)的(de)部分參(cān)數,工(gōng)作人(rén)員必須(xū)要根據(jù)相關(guān)的(de)技術資(zī)料(liào)對其(qí)進(jìn)行現(xiàn)場确認。再次,将測得的管(guǎn)道參(cān)數輸入到外夾式的超(chāo)聲波流量計中，最終得(dé)出換能器(qì)的安(ān)裝距離,并在标(biāo)準管(guǎn)段上進行(háng)标注(zhù)劃線定位(wèi),爲準确安裝提供保(bǎo)障。對于已(yǐ)定安裝位(wèi)置周(zhōu)圍的管壁要進(jìn)行清理,露(lù)出管道材質,并(bìng)對其(qí)進行打磨(mó)。工作(zuò).人員(yuán)還需要在(zài)外夾式的超聲(shēng)波流(liú)量計的表面塗刷耦(ǒu)合劑(jì),并在換能器(qì)上(shàng)将對(duì)準安(ān)裝位置進行标(biāo)志,确(què)保換能器的接(jiē)受面(miàn)以及發射(shè)面能夠與管(guǎn)壁(bì)之間(jiān)進(jìn)行(háng)緊密(mì)接觸。最後,通過(guò)利用緊固件将換能器進(jìn)行固(gù)定,并(bìng)對信(xìn)号(hào)進行調試,對(duì)外夾(jiá)式的超(chāo)聲(shēng)波流(liú)量計的示(shì)值以及被(bèi)測液(yè)體流(liú)量計的示(shì)值進行讀(dú)取。
　　标(biāo)準表(biǎo)法測(cè)量的優點(diǎn)包括:(1)操(cāo)作簡便(biàn),具有較強的實(shí)用性(xìng),能(néng)夠對(duì)不(bú)同口徑的(de)液體(tǐ)流量(liàng)計進行在(zài)線校準.(2)便于攜(xié)帶(dài),能(néng)夠(gòu)進行不(bú)斷流測(cè)流:(3)對于(yú)液體(tǐ)流(liú)量(liàng)計的(de)測量精(jīng)度(dù)相對較高。
　　标準(zhǔn)表法測量的缺點包(bāo)括:(1)在使用标準(zhǔn)表法之(zhī)前(qián),必須(xū)要對(duì)被(bèi)測管道(dào)的各方(fāng)面(miàn)信息(xī)進(jìn)行(háng)全面了解(jiě),管道的相(xiàng)關參(cān)數對(duì)于換(huàn)能器(qì)的安裝(zhuāng)位(wèi)置有一定(dìng)的(de)影響,因(yīn)此,标準(zhǔn)表(biǎo)法在(zài)使用(yòng)過程中(zhōng)很(hěn)容易受到外界(jiè)因素(sù)的影響。(2)對于管道内的液(yè)體是否滿管無(wú)法進行準(zhǔn)确判(pàn)斷，并(bìng)且也無法(fǎ)對管道内(nèi)是否存在氣泡進行準确判斷(duàn),這對于測(cè)量的結果(guǒ)影響相對較大口。
1.3電(diàn)參(cān)數法
　　在使用電參數法進行在線校準(zhǔn)的過程中,有(yǒu)以(yǐ)下幾種方(fāng)法:(1)通(tōng)過使用(yòng)數字萬用表(biǎo)對(duì)勵磁線圈電阻進行測(cè)量。(2)通過利用(yòng)兆(zhào)歐表以及絕緣(yuán)電阻測(cè)試儀對勵磁線圈(quān)對地(dì)絕緣電阻進行(háng)測量。(3)對傳感器的接(jiē)地(dì)電(diàn)阻進(jìn)行測量。(4)對電機對地(dì)電阻(zǔ)的偏(piān)差率進行測量(liàng)。(5)對外(wài)殼與電源(yuán)端子之間(jiān)的絕緣電(diàn)阻進(jìn)行測量。(6)對轉換器的(de)示(shì)值出(chū)現的誤(wù)差進行測量.(7)對(duì)零點進(jìn)行校準(zhǔn)。
電參數(shù)法測量(liàng)的優點包括:電(diàn)參數法在(zài)應用過程(chéng)中不需要(yào)像标準表(biǎo)法一(yī)樣，需要(yào)在(zài)校準(zhǔn)工作(zuò)開展(zhǎn)之前(qián)對被(bèi)測管(guǎn)道的(de)相關參(cān)數進行了解,在一(yī)定程(chéng)度上将(jiāng)測量結(jié)果受到外(wài)界因(yīn)素影響的(de)概率(lǜ)降低(dī)。
　　電參數(shù)法(fǎ)測量(liàng)的缺(quē)點包(bāo)括:(1)對(duì)于(yú)流量測量與(yǔ)電參數測量(liàng)之間的函數(shù)關系難(nán)以(yǐ)進行(háng)确定，因(yīn)此(cǐ),電參(cān)數法(fǎ)僅僅隻能作爲定性(xìng)測量(liàng),而不是定(dìng)量測(cè)量。(2)由于不同(tóng)的(de)生産廠家(jiā)在生産流量(liàng)計使,設定的(de)電參(cān)數具(jù)有一定的(de)差異(yì)性,因此無法(fǎ)形(xíng)成統(tǒng)一的标準(zhǔn)。
2管道式液體流(liú)量計在(zài)線校準(zhǔn)
2.1在線校(xiào)準的要求
(1)校(xiào)準(zhǔn)的條件(jiàn):在液體流(liú)量計(jì)檢定裝置上安(ān)裝被(bèi)檢(jiǎn)流量計以及校準标準(zhǔn)器,安裝過程中(zhōng)必須要(yào)嚴(yán)格根(gēn)據相關标準要(yào)求進(jìn)行(háng)安(ān)裝。
(2)标(biāo)準器具的要求:以檢定合格的(de)便攜式(shì)超聲波(bō)流量計作(zuò)爲标(biāo)準器具,配合不(bú)同(tóng)超(chāo)聲波發射(shè)頻率(lǜ)的(de)傳感(gǎn)器(qì),可對dn15-2400之間(jiān)管道(dào)進行測量(liàng)。
(3)校準(zhǔn)描述(shù):利用超聲(shēng)波的時差法原(yuán)理,在此基礎(chǔ)上(shàng),通過(guò)對示(shì)值的(de)誤差進(jìn)行對比(bǐ)的方式(shì)達到校(xiào)準的目的(de)。.
2.2數學(xué)模型
　　首(shǒu)先,電磁(cí)流量計的相對示值(zhí)誤差在計(jì)算時，應(yīng)當采用的(de)公式爲:,在該(gāi)公式中,9:e代(dài)表的(de)是電磁流(liú)量計(jì)所産(chǎn)生的示值(zhí)誤差(chà);qs代表的是(shì)電(diàn)磁(cí)流量計的(de)瞬間值示值,qs代表的(de)是标(biāo)準器(qì)的瞬
間值(zhí)顯示值。而(ér)标(biāo)準器的瞬間值顯示值(zhí)的計(jì)算公式爲(wèi):，在該公式(shì)中,q.代(dài)表的是(shì)标4準器的瞬間值顯示(shì)值;v代表的(de)是聲(shēng)道上線的平均(jun1)流速;k代表(biǎo)的是(shì)流速的分(fèn)布修正系數;而d則爲管道的内徑。
其(qí)次,靈(líng)敏系(xì)數。靈(líng)敏系數的(de)公式(shì)爲:

　　最後，不(bú)确定度的(de)傳播。在标(biāo)準(zhǔn)器(qì)瞬(shùn)間值顯(xiǎn)示值的計算公(gōng)式以及靈敏度(dù)系數的(de)計(jì)算公(gōng)式以及電磁流量的相對誤差(chà)示值(zhí)計算公(gōng)式中,各個輸人量之間(jiān)都不相關(guān),在電磁流量計(jì)的示值誤差标(biāo)準不确定度(dù)的公式則爲(wèi)：

2.3輸入量的相(xiàng)對不确(què)定度評定
　　首先(xiān)，标準器示值的(de)不确(què)定度。對于(yú)标準器示值的不确(què)定(dìng)度在相(xiàng)關的标(biāo)準器鑒定證(zhèng)書中可以(yǐ)看到其.最(zuì)大的(de)允許誤差大緻(zhì)爲+0.5%,根據(jù)均(jun1)勻分(fèn)布進行考慮,k=、√3，因(yīn)此，對于标準器示值的不準确(què)度計算公(gōng)式爲：。
　　其次,測量管徑(jìng)引入的不确定(dìng)度(dù)。根據不同的(de)測量範圍，其最(zuì)大允(yǔn)許誤(wù)差也有一定的(de)差異(yì),測量範圍在0~150的(de)，其最大(dà)允許誤(wù)差主要(yào)是±0.02,而測(cè)量範圍在(zài)1500~2000,其最(zuì)大的允許誤差(chà)爲±0.14。實測的(de)管徑大(dà)緻(zhì)爲81mm,-工(gōng)作人(rén)員根據矩(jǔ)形分(fèn)布進行考慮,k=√3,因(yīn)此,對于測量管(guǎn)徑的(de)不确定度(dù)的計算公(gōng)式爲(wèi):

　　再次,測(cè)量(liàng)重複(fú)性的不(bú)确定度。對于測(cè)量重複性而(ér)引入的不(bú)确定(dìng)度(dù),工作人(rén)員可(kě)以通(tōng)過采(cǎi)用多(duō)次測(cè)量而(ér)得到(dào)，可(kě)以(yǐ)通過(guò)采用a類評定方(fāng)法(fǎ)對(duì)其進(jìn)行評定。确定出3個流量較準(zhǔn)點(diǎn),并對每一個(gè)校準點(diǎn)校準10次。根(gēn)據最(zuì)終得(dé)出的校準(zhǔn)結果,工作(zuò)人員(yuán)通過對80%處(chù)的校(xiào)準點的(de)10處(chù)示值(zhí)誤差(chà)值進行計算，最終可以得(dé)出，對于(yú)單(dān)次實(shí)驗的标準(zhǔn)變差進行計(jì)算的計(jì)算公式爲：，在該(gāi)公(gōng)式(shì)中(zhōng)，e;主要代(dài)表的就是在第(dì)i流量點出第j次(cì)出現的示值誤差,而(ér)e主要代表(biǎo)的是在(zài)第(dì)i流量點處的(de)平均示(shì)值誤(wù)差。
最(zuì)後,平均示值誤(wù)差的(de)不确定度。平均示值(zhí)的誤差不(bú)确定度計(jì)算公(gōng)式爲(wèi):

　　在該公式(shì)中,`e代表的是在(zài)第i流(liú)量點出的(de)平均示值(zhí)誤差(chà),而`e代(dài)表的則是(shì)所有流量(liàng)點的(de)平均示(shì)值誤差。對于平(píng)均(jun1)示值(zhí)的誤(wù)差彙總如(rú)表1所示。

2.4不确(què)定(dìng)度的(de)合成(chéng)
不确(què)定度的分(fèn)析如(rú)表2所(suǒ)示。

　　合成标(biāo)準(zhǔn)的不确定度(dù)的計算。由于在(zài)以上各(gè)項(xiàng).中，各個标準不确定度之(zhī)間(jiān)的(de)分量(liàng)并沒(méi)有緊密的(de)聯系,因此,對于(yú)合成标準的不(bú)确定度計算公式爲:

不(bú)确定度的擴展。将包含(hán)因子k的值取定(dìng)爲2,那(nà)麽,液體流量計(jì)的測量結果相(xiàng)對擴(kuò)展的(de)不确(què)定(dìng)度則應(yīng)當爲:。
　　對于不确(què)定度(dù)的應(yīng)用。在(zài)我國的(de)計量科學技術組成中(zhōng)，流量計量最終所得出的結果(guǒ)是否(fǒu)準确(què)對于(yú)産品(pǐn)的質量以(yǐ)及科學(xué)技術的發展以及生産(chǎn)效率的提升都(dōu)有着直接性的(de)影響。液(yè)體(tǐ)流量的在(zài)線校準結(jié)果中(zhōng)的不确定(dìng)度對于流量計(jì)的計量準(zhǔn)确有着決定性的作(zuò)用，并(bìng)且在(zài)對在線校準能(néng)力進(jìn)行評價的過程(chéng)中，液體流(liú)量的(de)在線校(xiào)準結果(guǒ)中的(de)不(bú)确定度(dù)也(yě)是(shì)一項(xiàng)關鍵(jiàn)性的(de)評價指标(biāo)。
3結語
　　在(zài)液體流量測量過程中(zhōng),液體(tǐ)流量計是一項(xiàng)主要的計(jì)量工(gōng)具，并且已(yǐ)經在冶金制藥(yào)、造紙、水(shuǐ)利、環保、石油(yóu)化(huà)工等領(lǐng)域中被廣泛應用。在實際的在(zài)線校準(zhǔn)過(guò)程中,标準容(róng)積(jī)法、标(biāo)準表(biǎo)法、電(diàn)參數法這3種(zhǒng)在線校(xiào)準方法都是可(kě)行的(de),然(rán)而各自(zì)都有(yǒu)着不(bú)同的使用條(tiáo)件，這就需要(yào)工(gōng)作人員(yuán)對液體流量計在線校準(zhǔn)方法的使(shǐ)用(yòng)進行不(bú)斷總結和分析,從而(ér)使校準方(fāng)法能夠得到完(wán)善。

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