摘要: 電磁流量計(ji) 是當前我國管道(dao)測量的主要工具(jù)，得到了廣泛應用(yong)，想要滿足📐社會發(fā)展的客觀要求，需(xū)要對當前管道式(shì)電磁流量計的在(zài)線♻️校準要求有一(yi)個充分的了解，管(guǎn)道式電🍉磁流量計(ji)所具有的測🚩量原(yuán)理主要是以法拉(lā)第電磁感✂️應定律(lü)爲基礎，主要🔅的組(zǔ)成由傳感器和轉(zhuǎn)換器，傳感器✍️一般(ban)會被直👈接安裝到(dào)測量的管道上🧡，轉(zhuǎn)換器則是可以通(tong)過與傳感器的組(zǔ)合連接來構成 一(yī)體型電磁流量計(jì) ，兩者間的鏈接如(rú)果是通過屏蔽電(dian)纜實現的，就還會(hui)被統稱爲 分體型(xing)電磁流量計 。其在(zài)線校準主要是通(tōng)過電參數法和标(biao)準表法來進行的(de)，無論是哪一種校(xiào)準方式都需要按(àn)照地方規範✍️和行(hang)業标準來進行，對(duì)此進行了詳細分(fèn)析，希望能夠促進(jin)管道式電磁流量(liàng)計 在線校準質量(liàng)的提升。
　　管道式電(dian)磁流量計一般都(dōu)是被應用到自來(lai)水的測量中，随着(zhe)其優勢的逐漸體(ti)現，鋼鐵、石油、化工(gong)等領域的導電流(liu)體流量測量也開(kāi)始應用電磁流量(liang)計，管道式電磁流(liu)量計能夠直接對(dui)酸、堿、鹽等腐蝕性(xing)導電液體進行測(cè)量，在我國的電力(li)、工業、水利、水政水(shuǐ)資源等公共企業(ye)的發展過程中發(fa)揮着重要作用。電(diàn)磁流量計的應用(yong)具有精度高、測量(liàng)範圍大、靈敏性好(hao)、故障發生機率小(xiǎo)等特點，在我國的(de)管道建設中得到(dào)了廣泛應用，但是(shì)電磁流量計一般(ban)是被直接安裝在(zai)供水管網中，因此(cǐ)，與城市的供水管(guan)網有着緊密聯系(xì)，想要對其拆卸進(jin)行數據收集十分(fèn)困難，我國在進行(hang)水大流量實流檢(jiǎn)定的過程中得不(bu)到準确的數據，這(zhè)就需要對電磁流(liu)量計的在線校準(zhǔn)工作質量的提升(shēng)進行優化，爲其發(fā)展提供依據，規範(fàn)其校準操作。
1管道(dào)式電磁流量計特(te)點及安裝要求
(1)管(guǎn)道式電磁流量計(jì)的特點
　　管道式電(diàn)磁流量計能夠自(zì)動的保存24小時的(de)流量數據，以及在(zai)設備有效運行的(de)過程中掌握停電(dian)時間，對出現的零(ling)流量時間能夠及(jí)時的提供報警，這(zhè)些功能爲相關工(gōng)作的開展提供了(le)便利。一般情況下(xià)隻需要一次、二次(ci)的短信息就能得(de)全天的測量數據(ju)，并且能夠結合實(shí)際生活中的用戶(hu)需求來進行相關(guān)測量内容的設定(dìng)。随着科學技術的(de)發展電磁測量計(jì)的安裝過程中可(ke)以采用電磁旋渦(wō)流量計與GSM網絡相(xiàng)結合的方式，這種(zhǒng)形式下的數據測(ce)量能夠保證無線(xiàn)電台的1/3左右的資(zi)源投入來進行水(shui)流量監測系統的(de)建立，系統在建立(li)完成後所需要的(de)信息費用也隻是(shi)在每天的一、二次(cì)信息采集過程中(zhōng)進行投入，節約了(le)大量的頻率使用(yong)費和電費、維護費(fèi)用。流量檢測儀表(biao)主要負責數據的(de)顯示和運行過程(cheng)中的通訊服務，并(bing)且能夠做好數據(jù)存儲，傳統的電磁(ci)流量計是通過LED或(huò)段式LCD來進行重要(yao)信息的顯示，顯示(shi)的内容具有一定(ding)的局限性，基本内(nei)容有數字、字母和(hé)漢字，數據存儲也(ye)一般通過二進制(zhi)，通用性不高、存儲(chǔ)容量較小(見圖1)。

(2)管道式電(diàn)磁流量計的安裝(zhuāng)要求
　　在垂直管道(dào)中運用管道式電(dian)磁流量計進行氣(qì)體流量☀️的測💯量🤟時(shí)，需要将傳感器安(an)裝到管道的垂直(zhi)部分，測量的流向(xiang)不限，如果被測氣(qì)體中含有液體，需(xū)要通過安裝來讓(rang)氣體流向🔞處于由(you)下向上的狀态。在(zai)進行🧑🏾‍🤝‍🧑🏼液體流量的(de)測量時，考慮到管(guan)♋路中流體可能存(cún)在的固體顆粒和(hé)氣泡的分布🐅，傳感(gan)器應水平安裝，傳(chuan)感器安裝位置應(ying)遠離彎頭、變徑、閥(fá)門、節🌂流裝置，安裝(zhuāng)點直👨‍❤️‍👨管段的要求(qiú)至少要滿足前10D後(hou)5D(D爲管線直徑)。需要(yao)保證液體的流向(xiàng)是自下向上的，這(zhè)樣做的主要目的(de)是能夠防止🚩液體(tǐ)所具有的重量🛀額(é)外附加在探頭上(shang)，造成設備損壞。傳(chuan)感器在水平管道(dao)的一側進行安裝(zhuang)是常見的一種安(an)裝形式，無論進行(háng)任何流體的測量(liang)🌈，傳感器都可以側(ce)裝到水平管道，尤(yóu)其是一些具有過(guo)熱蒸汽和飽和蒸(zhēng)汽的🔱環境，一般在(zài)條件允許的情況(kuang)下最好選擇側裝(zhuang)方案，盡可能的額(e)減少流體溫度🧑🏾‍🤝‍🧑🏼對(dui)設備🈚的影響。傳感(gǎn)器在水平管道内(nei)的倒裝，倒裝是最(zui)不理🌈想的安裝方(fāng)法，在進行常見的(de)一般氣體和過熱(rè)蒸汽♊中倒裝⛹🏻‍♀️都不(bu)推薦使用，隻有💞在(zài)進行飽和蒸汽🙇🏻、高(gao)溫液體測量時才(cái)會考慮。
2管道式電(diàn)磁流量計在線校(xiào)準的方法
(1)電參數(shu)檢測法在線校準(zhun)
　　首先需要用檢測(ce)儀器和儀表來對(duì)流量計的機械性(xing)能、電參數進行測(ce)量，在設備不充足(zu)的情況下可以通(tōng)過目測、觸摸等有(yǒu)一個評估，一般這(zhe)些工作都要交給(gěi)經驗豐富的老員(yuan)工，這樣做的主要(yào)目的是能夠将在(zài)線運行的電磁流(liu)量計參數控制在(zai)合理的範圍内，以(yǐ)此來保證産品在(zài)出廠時具有一個(ge)高精度，讓用戶感(gan)到滿意，優質的服(fú)務是提高社會效(xiao)益和市場競争力(lì)的重要内容。在測(cè)量過程中的機械(xiè)性能主要是指流(liu)量計所具有的幾(jǐ)何尺寸，盡可能的(de)減少變形和損傷(shang)的情況發生。電參(cān)數測量的主要内(nèi)容是傳感器的勵(li)磁線圈銅電阻和(he)勵磁線圈對地的(de)絕緣電阻，同時還(hái)有電極接液電阻(zǔ)，通過測量來了解(jiě)轉換器所輸出的(de)電流和頻率數值(zhí)。由工作人員對電(diàn)參數進行系統化(hua)的分析，保證電磁(cí)流量計在出廠前(qian)會接受到标準化(huà)的測量，對測量的(de)數值要進行詳細(xì)的分析來保證以(yǐ)後測量數值與當(dāng)前數值的比對。
(2)标(biāo)準表法在線校準(zhǔn)
　　标準表在選定完(wán)成後，會被應用到(dào)在線數據測量🈲的(de)過程中，通♌過對流(liu)量計測量到的數(shu)據進行科學相比(bi)，從而🧑🏾‍🤝‍🧑🏼得出流量計(jì)誤差，采用适當的(de)方法進行🧑🏽‍🤝‍🧑🏻調整。标(biao)準表常見的有超(chāo)聲波流量計❌，這一(yi)标準表形式具有(yǒu)便攜特點，實際應(ying)用✌️過程中可以自(zì)主考量實際環境(jìng)來進行管道參數(shù)采集，爲🔞換能器的(de)安🤩裝進行準确定(dìng)位(見圖2)。

3在線校準方(fang)法的實際應用
3.1标(biao)準表法的實際應(yīng)用
(1)管道信息采集(ji)
　　通過标準表法的(de)應用主要是将超(chao)聲波流量計與測(cè)量管道🥰進行詳細(xì)的比對，想要保證(zhèng)換能器之間安裝(zhuang)距離的合理性🍉，需(xū)要做好測量管道(dao)的信息采集，管道(dào)的主要⛱️測量内容(rong)有管☁️道所采⭕用的(de)材質，以🔅及壁的厚(hòu)度、内徑外徑數據(jù)等，其中最爲困難(nan)的就✔️是數據的采(cǎi)集工作，之所以困(kun)難是因爲測量管(guǎn)道具有厚度不🐅均(jun1)勻的問題，并且管(guǎn)道内壁經常會出(chū)現結垢或者吸附(fu)物堆積🏒的情況，因(yīn)此需要在進行♉測(cè)厚儀采集的過程(chéng)中，通過多個點的(de)🏃‍♀️測量來保證其平(píng)均值。
(2)管道式電磁(ci)流量計在線校準(zhun)安裝步驟(以水平(píng)管道爲例，豎直管(guan)道類同)
①在待測管(guǎn)線上選定一段滿(mǎn)足直管段條件，外(wai)管壁平整、光🈚滑💁的(de)區域作爲基本測(ce)量區;
②使用PANATAPE或較寬(kuan)的卷尺測量待測(cè)管線的管周長，在(zài)測量過程中🧑🏽‍🤝‍🧑🏻應保(bǎo)持卷尺與被測管(guǎn)線表面均勻接觸(chu)🏃‍♂️，讀取管周長;
③在距(jù)離初次測量管周(zhou)長選點位置1/4周長(zhǎng)和1/2周長之處再🚶‍♀️分(fèn)别測量管周長，取(qu)三次測量的平均(jun1)值作爲待測管線(xiàn)的周長;
④使用測厚(hou)儀或手持式流量(liàng)計的測厚功能測(ce)量沿所☀️畫圓周測(ce)量多點(≥4mm)壁厚值，得(dé)到平均壁厚(如管(guǎn)線外有漆層，應扣(kòu)除漆層厚度約0.2mm～0.3mm);使(shi)用流量計以及測(ce)得的管線周長和(he)平均壁厚得♊到傳(chuan)感器安裝間距Spacing，并(bing)以此大緻找出傳(chuán)感器安裝位置，判(pan)斷所選管段的管(guan)外壁是否較爲平(píng)整🧑🏽‍🤝‍🧑🏻光滑，适合安裝(zhuāng);
⑤使用砂紙将A點及(jí)H點附近區域管壁(bi)打磨光滑、平整，得(dé)到二個安裝基本(ben)區域(CPT探頭至少爲(wei)7×5cm)。打磨後重新連接(jiē)L1、L2及兩🐇個截面圓周(zhōu)，再🈲次得到A和H(見圖(tu)3);

以A和H點爲基準，參(cān)照所需安裝的傳(chuán)感器夾具尺寸，在(zai)管壁上定出夾具(jù)的具體安裝位置(zhì)(見圖4);

(3)換能器的安(ān)裝
　　換能安裝方法(fǎ)在我國相關部門(men)提出了明确的參(can)考值，通常情況下(xià)需要保證換能器(qì)處于測量管道的(de)水🈲平面兩側🙇🏻，在換(huàn)能器的安裝過程(cheng)中，需要找到☀️測量(liàng)管道所具有的焊(hàn)縫，一般是處在測(ce)量管道的水平面(mian)一側，因此，需🌏要在(zài)測量管道的安裝(zhuang)過程中☎️避免出現(xiàn)焊縫，，如果因地理(li)條件的因素，必須(xu)将焊縫設置在底(di)部，需要調整換能(neng)器所處的位置，始(shi)終保證管道處于(yú)滿管水。在進行換(huan)能器的安裝過程(cheng)中，可以按照直接(jie)穿透法和反射法(fǎ)來進行，準确的測(ce)量管徑👌所具有的(de)大小，反設法的安(an)裝過程十分簡單(dan)，但是該種方式主(zhǔ)要是針對小管徑(jìng)‼️來進行的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，即使在(zai)管道☂️上塗抹了大(da)量🍓的耦合劑，換能(neng)器所能♈設置的測(cè)量面也無法完全(quan)的緊貼在管道壁(bì)。鑒于🚩當前的環⁉️境(jing)和條件，需要在測(ce)量🌈小管道的過程(chéng)中時，将換能器換(huan)成小規格(見圖5)。

3.2電(dian)參數法的實際應(yīng)用
(1)傳感器的校準(zhǔn)
　　傳感器的校準工(gong)作至關重要，傳感(gǎn)器的測量需要以(yǐ)管道🐅爲主，了解電(diàn)磁磁場，探索信号(hào)源，電參數法的應(ying)用也是針對這🌏些(xiē)内👄容來進行的。
①測(cè)量管道。測量管道(dao)主要是承載被測(ce)流體的通道，整個(gè)管道❌的構成需要(yào)設置絕緣襯裏，常(cháng)見絕緣襯裏的屬(shǔ)性一般是通🍓過非(fēi)導磁和高電阻來(lai)進行構建的，結合(he)當前🔆的傳感器校(xiao)準🙇🏻工作來👄分析，常(chang)見的構成材質有(yǒu)橡膠、工業陶瓷等(děng)。
②電磁磁場。電磁磁(ci)場是勵磁線圈在(zài)通電後經過長時(shi)♌間的運行逐漸産(chan)生的，勵磁系統的(de)構成主要有🌈勵磁(ci)線圈、極靴等，在這(zhè)一部分的電參數(shù)測量中主要是通(tong)過勵磁線圈的電(dian)阻和對地電阻來(lai)進行的。如圖6所示(shì)，勵磁線圈的電阻(zǔ)和🌈産生的勵磁電(diàn)流之🌏間的關系和(hé)♻️相互數值會❌直接(jiē)影響到磁感應的(de)強😄度，通過對勵磁(ci)線圈電阻的測量(liàng)能夠直接的對勵(li)🈲磁線圈的通斷進(jìn)行判斷，減少匝間(jian)短路情況的發🎯生(shēng)😘，以此來保證傳感(gǎn)器測量的準确性(xing)。勵✌️磁線圈對👌地電(dian)阻同樣會對流量(liang)計的安全起來關(guān)鍵性的保♻️護作用(yong)，随着絕緣值的減(jian)少，勵磁電流對🏃‍♂️地(dì)會産生😄漏電流，因(yīn)此爲了提高流量(liàng)計的測量正确性(xing)，需要在絕緣值下(xià)降後，進行解決。。

③信号源。信号源(yuán)主要包括電極、電(dian)極引線、電極屏蔽(bì)線🧑🏽‍🤝‍🧑🏻、接線端子盒等(děng)，其中對電磁流量(liàng)計檢測流量信号(hào)有着重要影響的(de)💚部分就是電極，在(zài)進行測量的過程(chéng)中，常常會因爲電(diàn)極和被測介質的(de)接觸導緻實際應(yīng)用電極很容易出(chu)現表面狀況，影響(xiang)到信号🙇🏻的穩定性(xing)，因此，爲了避免測(ce)量的電參數數值(zhí)出現偏差，需要保(bǎo)證電極電阻值的(de)差值控制在可✂️接(jie)受的範圍内✍️(見圖(tu)7)。

④殼體。殼體存在(zai)的主要任務是将(jiāng)電磁線路和自然(ran)環境相隔離，保護(hu)其應用過程中不(bú)會受到環境變化(huà)的影響，同時☎️還需(xu)要結合當前的工(gong)作需要，來選擇好(hǎo)流💃量計的型号。在(zai)安裝的過程中需(xū)要保證傳感器的(de)接地極和殼體始(shǐ)終處于相聯的狀(zhuàng)态，這是爲了增強(qiáng)儀表所具有的抗(kàng)幹擾能力。
(2)轉換器(qi)的校準
　　轉換器的(de)主要作用是做好(hao)傳感器輸入的模(mo)拟信号轉換，在完(wan)成數字信号轉變(biàn)後能夠減少設計(jì)的誤差⭕，通過性能(néng)測試，模拟信号發(fā)生器在這一過程(cheng)㊙️中承擔着重要任(rèn)務，數字電流🔱表和(hé)頻率計數器等标(biao)準性要🏃🏻‍♂️求很高的(de)儀器在使用過程(cheng)中🐉要注意養護工(gong)作，轉換器校準的(de)主要對象是電源(yuan)端子與外殼絕緣(yuan)電阻，在數據輸出(chu)中所具有精度，一(yī)般🌈檢查的内容有(yǒu)其運行頻率和管(guǎn)道内的電流，瞬時(shi)流量🔴。
①各項數據的(de)精度。一般情況下(xia)在進行數據
　　輸出(chu)的過程中需要保(bao)證輸出頻率的穩(wěn)定，輸出電流🈚的⭐有(yǒu)序，做好瞬時流量(liàng)的控制，運用模拟(nǐ)信号來對數字電(dian)流表和頻率計數(shu)器等标準儀器的(de)使用情況有一個(gè)基礎的認知。在測(ce)🛀量和檢🔆驗的過程(cheng)中，首先需要做的(de)是關閉電源，并⛹🏻‍♀️且(qie)能夠将模拟信号(hào)所具有發生器端(duān)子嚴格的按照要(yao)求來轉換相關端(duan)子的參數，并👌以此(ci)作爲基礎來保證(zhèng)數字電流表的使(shǐ)用頻率，通過🤩計數(shù)器與轉換器的轉(zhuan)換，由電源輸出端(duan)子與頻率輸⛱️出端(duān)子進行結合。在判(pàn)斷一切數據正常(cháng)，運行狀态符合要(yao)求🔴後，打開電源轉(zhuǎn)換模拟信号的檔(dàng)位，輸入模拟流量(liàng)，就可以對♉不同檔(dang)位😄的輸出頻率♍進(jìn)行記錄。
②數據處理(lǐ)。在進行數據處理(li)的過程中需要對(duì)轉換器所輸出的(de)🈚各項數值進行正(zheng)确的校準，對可能(neng)出現的運行問題(tí)有一個基礎性評(píng)定，主要目的是能(néng)🔞在校準過程中👈，需(xu)要制定出合理的(de)校準方法，選擇💜好(hǎo)校準所需要的儀(yi)器，了解現有的校(xiào)準📱條件，全面💯提高(gao)校準人❤️員對校準(zhun)對⛷️像的了解。
4計量(liàng)設計的管理和協(xie)調
(1)計量校準工作(zuò)的信息要求
　　通常(chang)情況下機載設備(bei)在産品的使用過(guò)程中，說明書會提(ti)出💔以下資料，首先(xian)是設備運行和安(ān)裝過程中所需要(yao)的考量的技術✍️指(zhǐ)标。設備技術指标(biao)的制定爲計量工(gōng)作提供了基礎理(li)論依據，能夠對設(shè)備的不同工🚶作狀(zhuang)态有一個基礎🥰性(xìng)判斷，并以此爲基(jī)㊙️準開展成品測試(shi)，充分了解設備所(suǒ)具有的技術性👄能(néng)，擴大精度的影響(xiang)範圍，并且能夠熟(shu)練的應⭐用當♻️前的(de)計量設備。同時要(yao)結合當前的工作(zuò)環境來制定出合(he)理的解決方法，并(bing)且能夠結合當前(qián)的測量環境，提出(chu)更多與之相關的(de)标🛀🏻準化内容，在進(jin)行設備的設計過(guo)程中，也能夠提供(gong)更爲合理的校準(zhun)方法，實現指導性(xìng)的提升。能夠結合(he)設備的使用原理(li)來使安裝測量符(fú)合行業标準🚶‍♀️，設備(bèi)供方爲了滿足測(cè)量條件🌍，需要制定(ding)出更加具有的針(zhēn)⛱️對性的設計🐪方案(an)，在設備的設計🌈方(fāng)沒有爲測量人員(yuan)提供正确的校準(zhǔn)方法時，需要用戶(hu)自主的參照校準(zhǔn)的安裝方法來進(jìn)行，讓校準程序變(bian)得更加科學。
(2)計量(liàng)校準工作的特性(xing)驗證
　　通常情況下(xia)機載設備的設計(ji)完成後，需要充分(fèn)認證🤞其所具有的(de)計量特性，其中在(zai)進行驗證方案選(xuǎn)擇的過程中，實驗(yàn)驗😍證是最爲有效(xiào)，能夠幫助設計人(rén)員對整個設🍉計過(guo)程進行完善和補(bu)充，結合驗證所得(de)的結👌論，對其計量(liang)性設計進行仔細(xi)的驗證，通過系統(tong)化的評審後提供(gong)給當前的用戶，還(hai)可以安🌂排專業的(de)測量人員來簽署(shǔ)完整的驗證資料(liao)。
5總結
　　管道式計量(liàng)性的設計是當前(qián)我國機載設備設(shè)計㊙️過程中的重要(yao)課題，通過其對裝(zhuāng)備測量準确性得(dé)提升，能夠✊讓裝備(bèi)的使用更加的安(an)全、可靠，是我國工(gong)業建🌍設過程中不(bu)可或缺的重要手(shǒu)段。通過計量🏃🏻性設(she)計能夠保證計量(liàng)的校準，讓相關産(chan)品能夠在💋固有的(de)使用周期内始終(zhong)保持一個良好的(de)測試狀🏃态，滿足技(ji)術發展要求。因此(cǐ)需📐要将計量性的(de)🈲設計上升到技術(shu)規範的層次🔴，不斷(duan)的在成品設計中(zhōng)進㊙️行完善，爲裝備(bèi)的使💋用合理性提(ti)供技㊙️術🌏支持。電磁(cí)流量計在安裝過(guò)程中，呼籲有效的(de)避開強電力設備(bei)和一些高頻設備(bei)，以免導緻其受到(dào)輻射源的影響，爲(wèi)維修和維護提供(gòng)便利。

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