摘要:為了加強大口徑流量計的校驗，提高計量精度,針對標準表法對大口徑電磁流量計的實驗室與現(xiàn)場檢定進行綜述，分析各自的檢定特點及選用的標準裝置，重點對不確定度以及現(xiàn)場檢定需注意的事項進行分析。
一、引言
大口徑流量計的校驗和定期檢定，一直困擾著供水行業(yè)。目前，供水行業(yè)應用的流量計管徑為300mm-1500mm，甚至口徑更大。由.于其測量的直徑和流量大，對標準流量計、水泵的功率以及標準容器都有更高的要求。隨著人們對水資源認識的提高，以及供水行業(yè)對經濟核算的重視，使得大口徑流量計檢定問題的解決越來越突出。在供暖系統(tǒng)中，已逐漸地采用了大口徑熱能表，但我國還沒有大口徑熱能表檢定的標準裝置，而且生產大口徑熱能表所要求的技術也越來越高。熱能表由流量傳感器、配對溫度傳感器和計算器3個部分組成，根據檢定的原理，熱能表檢定主要指對流量測量裝置即流量計的檢定。此外，在大口徑熱能表檢定時需要大口徑的流量計作為標準表，一般使用電磁流量計，這樣可以提高熱能表的檢定正確率。電磁流量計的測量精度高(0.5%、0.3%);測量管道內無障礙物與可動部件，流體流經儀表無壓損;測量范圍較寬，滿度值時在0.5~15m/s內選定，最大測量口徑達到3000mm，所以電磁流量計被公認為理想的大管徑計量儀表。
二、流量計檢定方法及原理
流量就是單位時間內流體通過一定截面積的量，這個量如用流體的體積表示就為體積流量;平均流量就是在測量時間內流量的平均值。大口徑流量計的檢定裝置包括流體源、穩(wěn)壓裝置、管路系統(tǒng)、計時器、標準容器以及換向器等附屬設備。工作原理:將被檢流量計安裝到裝置上，啟動液體循環(huán)系統(tǒng)，使液體流經被檢流量計和標準流量計，同步操作被檢流量計和標準流量計，比較兩者的輸出流量值，從而確定被檢流量計的計量精度和重復性。
根據使用標準量具的不同，檢定方法分為容積法、質量法和標準表法。容積法是通過標準容器測量--段時間內工作量器中的液體體積流出量。質量法是通過天平稱量一段時間內容器中的液體質量，從而計算出流量。標準表法是以標準流量計為標準器具，使流體在相同時間間隔內連續(xù)通過標準流量計和被檢流量計，比較兩者的輸出流量值，從而確定被檢流量計的計量性能。
容積法分為靜態(tài)容積法和變水頭法(動態(tài)容積法)。靜態(tài)容積法將水塔和標準容器分開，壓頭恒定，靜態(tài)讀數;變水頭法將水塔和標準容器分開，壓頭一-直變小，動態(tài)讀數。容積法的缺點是設備龐大，標準容器的容積隨流量計口徑增大而增大、隨檢定時間的增長而增加。標準表法克服了以上缺點，在相同流量下，標準表法應用容器的容積較容積法小，面且檢定的時間可以加長。對于分辨率不高的被檢表來說，加長檢定時間是--種有效減小檢定誤差的方法。一般的檢定裝置采用標準表法進行檢定，對于檢定要求高的儀表采用標準表法加質量法進行檢定，以保證測量的正確率。
三、流量計實驗室及現(xiàn)場檢定對比分析
計量器具在安裝使用前必須進行首次強制檢定，這就需要進行實驗室檢定。在使用過程中還需要對其進行后續(xù)檢定，也就是在線檢定，以保證其測量的正確率。
1.實驗室檢定
實驗室大口徑流量計檢定的標準裝置采用恒水頭式結構。此裝置的水塔起溢流穩(wěn)壓作用，水頭高30m,容積為1000m*,符合大口徑儀表的檢定要求，最大流量為15000m/h;水池容量為2000m';標準流量計采用E-magDN1000mm的智能電磁流量計;標準直管段DN1000mm總長50m,被檢流量計的試驗管段總長為36m,滿足電磁流量計檢定時對直管段的要求;裝置精度為0.15%;測控系統(tǒng)采用工控機控制，用數據采集卡采集流量、壓力等測量參數，編寫軟件對被檢表進行檢定，并對誤差進行修正。
根據JJG164-2000(液體流量標準裝置檢定規(guī)程》的規(guī)定，標準設備和儀器的不確定度應優(yōu)于被檢裝置的不確定度。因此標準流量計應具有較高的精度、可靠性良好、流量范圍寬等特點，比較各種流量計，選擇電磁流量計作為標準表。因為電磁流量計公稱通徑范圍大，從DN3到DN3000;流體最高流速可達15m/s;轉換器采用功耗低、零點穩(wěn)定、精度高的新穎勵磁方式，精度可達±0.3%或+0.5%，流量范圍度可達1500:1;轉換器可與傳感器組成一體型或分離型，采用16位微處理器，易于編程，設定參數方便，應用可靠性強的表面安裝技術(SMT),可進行自診斷;電磁流量計為雙向測量，有3個積算器，有脈沖、電流、數字通訊等多種輸出信號，滿足二次儀表測量和數據采集設備的通信。
選擇智能電磁流量計作為標準表，并用標準表法對該儀表在不同流量下測量多個流量點。電磁流量計隨著流量的增大線性減小，誤差減小。
2.現(xiàn)場檢定
流量計的現(xiàn)場工作條件與實驗室校驗的工作條件相差很大，流量計精度偏離無法確定�，F(xiàn)場檢定同樣也應用標準表法進行檢定，選擇便攜式超聲波流量計作為標準表，便攜式超聲波流量計是一種外夾便攜式的流量計量儀表，具有精度高、重復性好、靈敏度高、安裝使.用方便、能在露天惡劣環(huán)境下工作等特點，比較適用于大口徑流量計的現(xiàn)場檢測和校準。其原理是:在現(xiàn)場大口徑流量計所在管道上安裝-一個精度較高的便攜式超聲波流量計作為標準表，同時記錄被檢表和標準表的流量，以標準表作為標準值，計算被檢流量計的誤差，進而調整被檢流量計系數，使被檢電磁流量計與便攜式超聲波流量計示數相一致，以達到檢測、校準現(xiàn)場流量計的目的。
使用便攜式超聲波流量計可實現(xiàn)不斷流測量，設備便于攜帶,安裝方便;流體中不插入任何元件，對流速無影響，無壓損，穩(wěn)定性好;外夾式探頭，可移動安裝測量;能用于任何液體，特別是具有高粘度、強腐蝕、非導電性等性能液體的流量測量，也能測量氣體的流量;量程比較寬，可達5:1;輸出與流量之間呈線性等優(yōu)點。但是使用便攜式超聲波傳感器也存在一-些缺點:當被測液體中含有氣泡或有雜音時，將會影響測量精度，故要求變送器前后分別有10D和5D的直管段,而現(xiàn)場實際情況難以確定，人為因素影響大，現(xiàn)場流量不易控制，難以進行全量程測試。此外，結構復雜，成本較高。
四、結論與認識
1.由于大口徑流量計多數是電磁流量計或插入式超聲波流量計，儀表結構大多為法蘭連接或者是插入管道，只有在停流時才允許拆卸,且拆裝和運輸送檢十分麻煩;
2.流量計的現(xiàn)場工作條件與實驗室校驗的工作條件相差很大，流量計精度偏離無法確定。
3.采用便攜式超聲波流量計進行大口徑流量計在線測量，方便了供水企業(yè)的計量工作，也有效的降低了資金的消耗。在現(xiàn)場檢定的誤差分析及修正方面可進--步開展研究工作。
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