關(guān)于電磁流量計在不同溫度下的特性變化研究分析

 前言
電磁流量計的特點很顯著，功能也很強(qiáng)大，對于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的絕大部分的民導(dǎo)電液位都有著優(yōu)良測量效果，被**應(yīng)用在國家法定計量機(jī)構(gòu)和相關(guān)計量器具生產(chǎn)企業(yè)中。按照其測量原理，電磁流量計在測量時不受溫度、流速等因素的影響，但是實際使用中，對于溫度和流速還是有一定要求的，測量介質(zhì)的溫度即使不影響電極，也會對于電磁流量計的內(nèi)襯產(chǎn)生一定的影響，包括流速也是一樣，在廠家的產(chǎn)品說明中，對于電磁流量計測量管道中的液位也不能無限增大或減小，必須在規(guī)定的測量流速中，否則仍然對于測量的精度產(chǎn)生影響。
因此，有必要對高精度電磁流量計的溫度等影響因素進(jìn)行實驗研究分析。山東省計量院的DN50～DN400熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，口徑與測量不確定度國內(nèi)。質(zhì)量法流量測量范圍為(0.1～1200)m³/h，低溫制冷裝置低可達(dá)5，高溫加熱裝置高可達(dá)85，滿足電磁流量計實驗流量點及溫度點的測量要求。該標(biāo)準(zhǔn)裝置為研究高精度電磁流量計流量在不同溫度點下的特性提供了良好的實驗平臺。


 
為了研究高精度電磁流量計在不同溫度下的特性變化，以計量院的DN50～DN400熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為實驗平臺，對橫河DN40、科隆DN80、西門子DN100三塊0.2級電磁流量計進(jìn)行研究。采用熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置質(zhì)量法測試電磁流量計在不同溫度及流速下的儀表系數(shù)和重復(fù)性。通過實驗分析得出：電磁流量計的儀表系數(shù)隨介質(zhì)溫度的升高逐漸降低；儀表系數(shù)在高溫以及低溫處受影響明顯，DN40電磁流量計的儀表系數(shù)本次實驗高低溫處大變化量約為0.7%；在電磁流量計對應(yīng)的流量范圍內(nèi)，儀表系數(shù)受介質(zhì)流速變化的影響不超過±0.2%等。通過實驗分析，對電磁流量計的特性有了深入的了解，對流量計量器具的標(biāo)定以及相關(guān)的實驗工作有著積極的作用。
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1 實驗設(shè)計 以計量院DN50～DN400熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為實驗平臺，電磁流量計共3塊，分別為DN40電磁流量計，科隆DN80電磁流量計，西門子DN100電磁流量計，精度均為0.2級。3塊電磁流量計經(jīng)過多次校準(zhǔn)比對，性能穩(wěn)定。對電磁流量計在10、20、50、80 4個溫度點下進(jìn)行儀表系數(shù)及重復(fù)性測量，根據(jù)JJG 643-2003《標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》的要求選取流量點。

2 實驗研究 實驗利用熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置質(zhì)量法標(biāo)定電磁流量計的儀表系數(shù)和重復(fù)性，主要測試其在不同溫度及不同流速下的儀表系數(shù)及重復(fù)性的變化規(guī)律。單塊標(biāo)準(zhǔn)表在同一溫度點下，每個流量點進(jìn)行10次儀表系數(shù)測量，計算該流量點下的平均儀表系數(shù)及重復(fù)性，將所有流量點測量完成后，得到該電磁流量計在此溫度點下的儀表系數(shù)及重復(fù)性的實驗數(shù)據(jù)。依次變換電磁流量計及溫度點進(jìn)行測量，得到不同電磁流量計在不同溫度下的儀表系數(shù)及重復(fù)性數(shù)據(jù)。

2.1 儀表系數(shù)分析 將實驗測得的電磁流量計在不同溫度及流速下的儀表系數(shù)數(shù)據(jù)整理，特性曲線如圖1所示，3組曲線分別對應(yīng)DN40、DN80、DN100的3塊電磁流量計的儀表系數(shù)曲線。由圖1可得：

(1) 隨著介質(zhì)溫度的升高，電磁流量計的儀表系數(shù)均呈逐漸降低的趨勢。其中20和50的儀表系數(shù)基本相同，10和80的儀表系數(shù)與20時偏離較大。

(2) 溫度對電磁流量計的儀表系數(shù)在高溫以及低溫處影響明顯，以DN40電磁流量計為例，儀表系數(shù)本次實驗高低溫處大變化量約為0.7%。

3) 在電磁流量計相應(yīng)的流量范圍內(nèi)，在同一溫度下，隨著介質(zhì)流速的變化，電磁流量計的儀表系數(shù)在個別點出現(xiàn)略微浮動，但整體變化不超過±0.2%。

2.2 重復(fù)性分析 將實驗測得的電磁流量計在不同溫度及流速下的重復(fù)性數(shù)據(jù)整理，特性曲線如圖2所示，3組曲線分別對應(yīng)DN40、DN80、DN100的3塊電磁流量計。

由圖2可得，隨著介質(zhì)溫度及流速的變化，電磁流量計的重復(fù)性有一定的波動，但都在0.07%以下，符合JJG 1033-2007《電磁流量計》的重復(fù)性要求，說明電磁流量計的重復(fù)性受溫度及流速影響較小，同時表明該熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在不同溫度點下的測量性能穩(wěn)定。

3 結(jié)束語

通過測試結(jié)果分析得出：

(1)隨著介質(zhì)溫度的升高，電磁流量計的儀表系數(shù)均呈逐漸降低的趨勢。

(2)溫度對電磁流量計的儀表系數(shù)在高溫以及低溫處影響明顯，DN40電磁流量計的儀表系數(shù)本次實驗高低溫處大變化量約為0.7%。

(3)在電磁流量計對應(yīng)的流速范圍內(nèi)，儀表系數(shù)受介質(zhì)流速變化的影響不超過±0.2%。

(4)電磁流量計的重復(fù)性均在0.07%以下，符合重復(fù)性要求，說明電磁流量計的重復(fù)性受溫度及流速影響較小，同時表明該熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在不同溫度點下的測量性能穩(wěn)定。 通過實驗分析，對電磁流量計在不同溫度、流速下的實驗特性有了深入的了解，為標(biāo)準(zhǔn)表在實際工況下的特性提供了詳實的實驗數(shù)據(jù)的支持。這對流量計量器具的標(biāo)定以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)表實驗工作都有著積極的作用。
 

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