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容積法驗證在線電磁流量計精度
一、前言
電磁流量計是供水企業生產經營管理中非常重要的計量儀表,它的計量是否準確、可靠,關系到供水企業的各項考核指標和管網供銷差率以及一系列經濟指標的計算。所以,做好電磁流量計的精度驗證工作顯得非常重要,它對提高供水企業的生產管理水平和經濟效益能夠起到促進作用。
由于大型供水企業所用的電磁流量計必須在線連續使用,幾乎不可能拆除再運輸到國家計量檢測中心進行檢定。因此,對于現場使用的大口徑電磁流量計的精度驗證是很有必要的。電磁流量計的精度驗證對于電磁流量計的管理,保證其*度和可靠性,積累原始的比對數據,作日后的驗證和核對也是非常有用的。電磁流量計精度驗證可利用清水池容積和電磁流量計校驗設備,通過驗證可對電磁流量計進行全面評估,以確定電磁流量計在供水企業應用過程中的精度,確保計量數據確實可信。

二、電磁流量計驗證方法
為了驗證大口徑電磁流量計在供水企業生產過程的系統誤差,需要對使用的電磁流量計進行其本身精度驗證和所在管網系統中計量精度的驗證。
1.電磁流量計本身的驗證
對于電磁流量計本身的驗證,采用目測法和儀表法,用CS8檢査傳感器的勵磁線圈阻值、信號線之間的絕緣電阻、接地電阻等項目是否符合出廠前的標準,電磁流量計轉換器零點、輸出電流等是否滿足精度要求。具體檢査方法為:
1)測量勵磁線圈電阻判斷勵磁線圈是否有匝間短路現象(測線號“7”與“8”之間的電阻值),電阻值應在30Ω~170Ω之間。若電阻與出廠記錄相同,則認為線圈良好,進而間接評估電磁流量計傳感器的磁場強度未發生變化。
2)測量勵磁線圈對地(測線號“1”和“7”或“8”)絕緣電阻來判斷傳感器是否受潮,電阻值應大于20MΩ。
3)測量電極與液體接觸電阻值(測線號“1”和“2"及“1”和“3"),間接評估電極、村里層表面大體狀況。如電極表面和村里層是否附著沉積層,沉積層是具有導電性還是絕緣性。它們之間的電阻值應在1kΩ~1MΩ之間,并且線號“1”和“2”及“1”和“3”的電阻值應大致對稱。
4)關閉管路上的網門,檢査電磁流量計在充滿液體且液體無流動的情況下的整機零點。視情況作適當調整。
5)檢查信號電纜、勵磁電纜各芯線的絕緣電阻,檢査個屏蔽層是否完好。
6)使用CS8校驗儀器,測試轉換器的輸出電流。當給定零流量時,輸出電流應為4.0mA;當給定100%流量時,輸出電流應為20.0mA。輸出電流值的誤差應優于±1.5%。
7)測試勵磁電流值(測轉換器端子“7"”和“8”之間),勵磁電流正負值應在規定的范圍,大致為士137(5%)mA。
評估電磁流量計外部環境對其的影響,如勵磁線與信號線同一條管道鋪設、勵磁線與信號線與高壓電纜并行、周圍有大型變壓器或電機等因素對電磁流量計運行精度的影響進行評估,此評估主要使用目測法,觀察運行中的電磁流量計有無突變或波動的狀況大致判斷電磁流量計有無受到電磁波或其他雜散波的干擾或管道中是否存在氣泡。
對電磁流量計本身的驗證所需要儀器和工具:GS8一臺,4-1/2萬用表一臺500V兆歐表一臺,指針式萬用表一臺及常用工具。
電磁流量計本身精度驗證具體參數和檢査項目見表1。

2.清水池容積法驗證
電磁流量計所在管網系統中計量精度的驗證采用清水池容積法,這是供水企業經常采用的方法之ー。清水池容積法是利用清水池容積大的有利條件,在測量清水池的幾何尺寸*,減少個操作誤差的條件下,可獲得較高的比對精度。清水池容積法原理為:利用高精度鋼尺測量清水池和吸水井實際的空間平面尺寸,*計算出清水池和吸水井的實際平面面積。首先將清水池水位調至較高的水位,關閉所有清水池進水閥門,停止所有送水泵房供水,關閉所有出水閥門。待清水池水位穩定后,利用清水池液位變送器并用高精度鋼尺人工*測量清水池、吸水井的水位,記錄清水池和吸水井水位,記錄待驗證的電磁流量計累積流量,人工測量清水池、吸水井液位的目的就是驗證液位変送器的準確性。然后開啟水泵,開啟出水網門,經過一定的時間后,關閉出水閥停止送水泵。待清水池水位穩定,再次利用清水池液位變送器并用高精度鋼尺人工*測量清水池、吸水井的水位,再次記錄清水池和吸水井水位,記錄待驗證的電磁流量計的累積流量。ZUI后計算出清水池和吸水井的水位高度差△h,從而計算出清水池和吸水井實際的水量,實際水量等于高度差△h乘以平面面積。再計算出待驗證電磁流量計的水量,用清水池實際水量減去電磁流量計累積水量,得到他們之間的誤差,從而驗證電磁流量計的所在管網的系統精度。利用清水池容積對電磁流量計所在管網系統的驗證需在清水池狀態完全靜態的情況進行,從而取得的數據較為準確。計算公式如下:
E=(Q際-Q儀)/Q標×100%
式中:E為兩者之間的誤差值
Q標為清水池所下降高度差計算出的容積
Q儀為驗證期間流量計累積的流量值
圖1為清水池容積法原理圖
三、在供水企業的實際應用
對于電磁流量計本身精度驗證參照表一所列電磁流量計檢查項目表的參數進行檢測,以判斷電磁流量計本身的精度是否滿足出廠的要求。實際測試數據如表2
對于電磁流量計所在管網系統中計量精度采用清水池容積法進行驗證,首先要制定詳細的驗證測試方案,實際測量清水池、吸水井的平面面積,扣除清水池、吸水井中的梁、柱的面積,其次要合理生產調度。下面是某水廠對電磁流量計驗證測試方案:
A.在供水低峰時,開始測試前將清水池水位提高到4.5m以上,保證比對實驗不間斷。
B.關閉南濾池1#、2#進水閥門,停止南濾池正常過濾。根據北濾池運行狀態,適當調低進水量。
C.停止南泵房的供水,市政管網供水由北泵房提供。以上兩條需得到集團生產部的許可。
D.關閉南北清水池DNI000mm的連通閥
E.關閉南泵房DN200的自用水閥門。
F.關閉1#、2#、3#、4#清水池進水閥門。
G.關閉南泵房的連通閥及8臺送水泵進水閥門。
H.測試1#電磁流量計時,關閉2#出水總管的出水閥,開啟1#出水總管的出水
I.等待10分鐘穩定過程,準確記錄1#、3#清水池水位和1#、2#排吸水井水位,記錄1#、2#電磁流量計的正向累積量,同時用高精度鋼尺人工測量各池的實際高度,見附表二。
J.再次等待10分鐘,觀察清水池水位變化情況,如出現水位升高或降低,重新檢査各閥門關閉情況,直至清水池水位穩定。
K.開啟四臺送水泵進水閥門,并啟動這四臺水泵向市政管網供水。大約工作60分后,停止水泵供水,關閉進水閥門。(短時大流量供水,盡量減少漏水造成的影響,增大測試的*度)
L.準確記錄1#、3#清水池水位和1#、2#吸水井水位,記錄1#、2#電磁流量計的正向累積量,同時用高精度鋼尺人工測量各池的實際高度,復核各液位變送器的
準確度。見表3M.測試2#電磁流量計時,關閉1#出水總管的出水閥,開啟2#出水總管的出水閥
N.重復K、L步驟,對2#電磁流量計進行比對。
實施時間
2006年10月17日13:30測試南泵房電磁流量計
2006年10月24日13:30測試北泵房電磁流量計
4)人員安排
方案負責人:xx
測試人員:xx、xx、xx、xx
表3是實際的測試數據:

 
四、結束語
通過水廠對電磁流量計的實際測試結果說明,此種精度驗證方法是一種直觀可靠的電磁流量計精度驗證的方法,驗證精度達1.25%,具有一定的科學性和實用性。但這種方法受到某些條件的限制,如閥門的關閉情況、清水池面積的測量精度、供水企業停止供水的限制等等,也需要動用一定的人力、物力。利用清水池容積法不僅是對電磁流量計進行精度驗證,同時也為供水企業日后復核電磁流量計的精度提供原始的參考,以便判斷電磁流量計運行是否正常,計量數據是否可信。建議:
1.采用清水池容積法驗證電磁流量計的精度,必須對清水池的實際面積進行測量,減少測量誤差。保證電磁流量計的驗證精度。
2.利用標準大容器向清水池注水,如利用水車,再通過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,驗證精度也比較高。
3.供水企業在新建水廠時,可預先測量清水池的面積,供日后對電磁流量計進行精度驗證,有條件的供水企業可設計一個標準的清水池,以提高電磁流量計驗證精度。
4.清水池液位測量應選用高精度的液位檢測儀器,如采用激光測距儀等,提高液位測量精度。
 
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