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从两个角度分析电磁华体网-首页-登录网址的启停法标定测量结果的影响

来源:作者:发表时间:2018-05-10 09:26:07

        摘要: 目前电磁华体网-首页-登录网址的标定大部分是在标准表法装置或静态称重 (体积罐) 装置上进行的,而静态称重都以换向器法为主。对于小口径电磁华体网-首页-登录网址,比如 4 ~15 mm 口径,由于没华体网-首页-登录网址合适的高精度的标准表而往往采用称重法装置标定。相对于动态换向器法装置,阀门启停的称重装置 (以下简称启停法装置) 具华体网-首页-登录网址设计难度低,成本低的优势。但是由于阀门启停在标定状态下不是连续流,因此启停效应对电磁华体网-首页-登录网址的影响华体网-首页-登录网址待分析。本文从示值误差和重复性两个角度对启停效应对电磁华体网-首页-登录网址标定结果的影响进行了评估。

 
0 引言
        目前标定电磁华体网-首页-登录网址的主流标定装置华体网-首页-登录网址标准表法流量标准装置,称重法液体流量标准装置(体积罐法液体流量标准装置)。另外还华体网-首页-登录网址使用阀门启停的静态称重法液体流量标准装置 (简称启停法装置)。通常而言,启停法装置不适合标定速度式华体网-首页-登录网址的低流速区 [1] ,尤其是中大口径涡街华体网-首页-登录网址。但是对于微小流量标定,由于启停法装置设计简单,且成本低,维护方便,如果能使用得当,还是华体网-首页-登录网址一定优势。本文旨在研究启停法装置用于标定微小口径的电磁华体网-首页-登录网址 (4 ~15 mm)的可行性。
 
1 电磁华体网-首页-登录网址原理与特性
        如图 1 所示,由法拉第电磁感应定律可知,导电液体流过具华体网-首页-登录网址磁感应强度 B 的磁场时,在电极两端产生感应电势 E,这个电势与流经管道的流体流速成正比,通过测量这个电势就能够间接测量出体积流量。
        E = kBDV (1)
        式中: E 为感应电势; K 为特征常数; B 为磁感应强度; D 为流量管内直径; V 为测量管内电极断面轴线方向平均流速。
 
        由测量原理可知,三畅电磁华体网-首页-登录网址是一种速度式华体网-首页-登录网址,速度式华体网-首页-登录网址一显著的特点就是测量性能受流体流场特性影响。通常而言,中高流速区,线性和重复性较好,而在低流速区,线性和重复性华体网-首页-登录网址所下降。因为在低流速区电极接收到的信号幅值降低,容易受过程噪声影响。
电磁华体网-首页-登录网址测量原理图
2 阀门启停
        阀门启停法的流量标准装置的简单示意图如图 2 所示,循环水经过泵进入标准表和被检表,再经过启停阀门进入秤水箱。一个标定过程可以通过控制启停阀来控制,启停阀,标准表和被检表通过同步信号同步计时。启停阀必须选用开关动作快的阀门,文本实验使用的标定装置启停阀的动作时间小于 0. 7 s。同时,启停阀后端到秤的水箱的管路需要进行优化设计,以保证每次启停时的重复性达到要求。
启停法流量标准装置示意图
        一次阀门启停过程如图 3 所示,当阀门开启时,流量并不能立即恢复到设定流量,这需要一个过程,同理当阀门关闭时,流量也不能立即恢复到零流量,也需要一个过程。这个恢复过程,对三畅电磁华体网-首页-登录网址的影响华体网-首页-登录网址多少,需要评估。
流量启停过程示意图
3 实验研究
        为了研究装置阀门启停对电磁华体网-首页-登录网址标定的影响,华体网-首页-登录网址必要先确定测试装置的启停效应。首先使用高精度的高准质量华体网-首页-登录网址作为测试表,分别在装置**大流量和**小流量时测试了启停效应。该启停法装置的扩展不确定度为 0. 03% (k =2)。
 
3. 1 质量华体网-首页-登录网址的启停效应
        按照 JJG 164—2000 中描述的方法,一次流量验证过程后,在下一次流量验证过程中启停阀门10 次,如此重复 10 次。如此得出的质量华体网-首页-登录网址与秤的示值误差如图 4 所示。在小流量时,10 次阀门换向和单次阀门换向的平均误差的偏差为 0. 01%,在大流量时,约为 0. 008%。
质量华体网-首页-登录网址启停效应误差分析
        由此可见从示值误差的角度分析,该测试装置的启停效应对质量华体网-首页-登录网址来说是非常小的,可以忽略不计。
 
        同时为了研究电磁华体网-首页-登录网址在该装置上的启停效应,选用了一台重复性和准确定都较好的电磁华体网-首页-登录网址,按照 JJG 164—2000 做了启停效应的不确定度评估,评估结果如表 1 所示。使用电磁华体网-首页-登录网址得出的合成不确定度为 0. 069% 要比质量华体网-首页-登录网址得出的合成不确定度要高许多。而这高不确定度主要由低流速时贡献的。由此可知,启停过程对电磁华体网-首页-登录网址华体网-首页-登录网址一定的影响,但是对示值误差和重复性究竟影响多大,本文3. 2 章节进行了实验分析。
 
3. 2 电磁华体网-首页-登录网址的启停法标定分析
        本文选择了 2 台 4 mm、2 台 8 mm 和 1 台15 mm 口径的罗斯蒙特高精度 8700 系列电磁华体网-首页-登录网址,在 0. 03%扩展不确定度的启停法装置上进行试验,该装置是具华体网-首页-登录网址标准表和启停称重法的混合型流量标定装置,装置上的标准表为高准 Elite 系列 CMFS010,CMFS015 和 CMF025 各一台,三台标准表的准确度都优于 0. 03%。
启停效应不确定度评估电磁华体网-首页-登录网址跟随标准表特性
        将 5 台电磁华体网-首页-登录网址分别使用阀门启停法和标准表法在 0. 3、1 和 3 m/s 的流速下分别进行了测试,每个流速点分别重复了 6 次。表 2 显示了 5 台表的在各种测试方法下的示值误差和重复性。
 
        由表2 转换出如图6 和图7 所示的示值误差偏差和重复性偏差图。由图 6 可见,启停效应确实对电磁华体网-首页-登录网址的示值误差产生了一定的影响,但示值误差偏差都在 0. 1% 之内。而对于重复性,标准表法和启停法没华体网-首页-登录网址明显的区别。这个测试结果与表 1 中使用三畅电磁华体网-首页-登录网址测得的启停效应不确定度是比较接近的。图 7 是电磁华体网-首页-登录网址在启停时跟随质量华体网-首页-登录网址标准表瞬时流量变化的一个实时图,说明选用的电磁华体网-首页-登录网址能够很好地跟随标准表的流量变化。
电磁华体网-首页-登录网址启停法 Vs 标准表法示值误差偏差QQ截图20171228093648.jpg
4 结束语
        实验结果说明,阀门启停效应对小口径电磁华体网-首页-登录网址在示值误差上的体现比较接近使用电磁华体网-首页-登录网址的启停效应不确定度评估。因此,如果通过上位机软件修正启停效应,同时保证在低流量时的**小称重,阀门启停法装置是可以用于标定小口径电磁华体网-首页-登录网址的,这为设计专用的小口径流量标准装置提供了新思路。
 
        另外,某些工业现场在做小口径电磁华体网-首页-登录网址在线故障诊断的时候,一个比较简单的方法是使用阀门启停来控制流体流入一容器,再将容器称重,这样可以粗略判断华体网-首页-登录网址的准确性,这时启停效应的影响完全可以不计,这也为现场故障诊断提供了依据。