一、礦用防爆電磁流量計概述
礦用防爆電磁流量計具備無壓力損失,無阻塞,節(jié)能效果明顯,精度高,承壓能力強等優(yōu)點,以礦用隔爆兼本安型流量計為例,測量精度達到±0.5%,測量壓力最高可達到10MPa(高壓可定制),基本滿足煤礦復雜情況。所以礦用防爆電磁流量計廣泛應用于煤礦給排水系統(tǒng),對煤礦水文監(jiān)測和安全生產(chǎn)起著重要的作用。
二、檢定原理
管徑一定時,則截面積固定,流速就與流量(單位時間的體積)成正比關系。
當有流體通過流量計時,流量計測得感應電動勢,通過對測得信號的放大、采集處理,得到一個與流速成正比的電壓值,經(jīng)過模擬一數(shù)字量轉(zhuǎn)換,把電壓值轉(zhuǎn)換成計數(shù)值,所以計數(shù)值就是瞬時數(shù)據(jù)的反應”1。
實踐中我們發(fā)現(xiàn),由于勵磁線圈等硬件的偏差,當被測介質(zhì)相對靜止時,流量計所測得的瞬時數(shù)據(jù)(計數(shù)值)并不是為絕對的“0”,會有一個稍微的偏移,通常把此時的計數(shù)值稱為零點值。
式(1)Q與標準流量Qs與系數(shù)K值關系:Q=c—ZN*k式中:
Q一測得流量;c——流量計實測計數(shù)值;z——流量計所設置零點值;N——流量計換算的常數(shù);K——流量計的系數(shù);
三、提高精度的方法
3.1分段計算法。由于礦用防爆型電磁流量計的測量范圍非常廣泛。例如常用型一般測量范圍0.3m/s到lOm/s。為了滿足每個點的測量精度,可以引入一個分段系數(shù),采用分段計算的運算方式。
式(2)分段計量系數(shù)與流量關系:Qf=Q*kf
kf—一分段計量系數(shù);Qf—一分段計量后顯示的流量值;計量過程中,把整個流量范圍給分解成若干個分段的范圍,每個分段范圍內(nèi)都有一個對應的分段計量系數(shù)kf,以此來保證每個范圍的精度。
當流量計經(jīng)過式(3)計算出流量Q,對Q的值進行分析,根據(jù)已分的分段范圍進行比對后對號入座,例如14.13m3/h到28.26m3/h為一個分段范圍,此范圍的分段系數(shù)kfn=1.012,有一個瞬時流量計測得的流量為Q=10.OOm3/h,此流量在上述分段范圍內(nèi),則最后的顯示流量為Qf=Q*kfn=10.12ma/h。由此可知,在檢定過程中,可以校準設定每個范圍的分段計量系數(shù),從而保證了更加準確的計量。
3.2微調(diào)零點法。流量計檢定時,靜態(tài)零點值只是在開始時校正后設定,在后來的檢定過程中,默認零點值就是標準值,但實際上,每次設置的零點的偏移量會有稍微的變化。所以在先確定零點的檢定方法中,會存在設置的零點值與實際零點值有偏差,有一種方法是微調(diào)零點法,微調(diào)零點是通過計算和微調(diào)讓設置的零點值更加接近于實際零點值。
由式(1)可知,計數(shù)值一定時,對瞬時流量顯示的影響因素有兩個,零點值z和流量計系數(shù)K,不同流量點,即計數(shù)值大小不同時,兩個因素的影響力是變化的。如一臺流量計的零點值為50,系數(shù)為80.0%,同樣的系數(shù)k變化0.5%時,不同計數(shù)值時零點相應變化量如下,當測得計數(shù)值為6000時,零點偏移ZP=(6000—50) ﹡0.5%=29.75。當測得計數(shù)值為1000時,零點偏移ZP=(1000—50) ﹡0.5%=4.75。由此可知,當瞬時流量Q值很大,則C值很大,那么z值與系數(shù)k值中,對流量影響最大的因素為流量計系數(shù)k。當瞬時流量Q值很小,則C值很小,那么z值與系數(shù)k值中,對流量影響最大的因素為流量計零點值z,所以檢定過程中微調(diào)零點值,能起到保證精度的作用。
3.3微調(diào)零點值的計算:Zp=C—z﹡E;zp——微調(diào)的零點值;c——流量計實測計數(shù)值;z——流量計所設置零點值;E——檢定的誤差值。
在檢定過程中,如果流量值偏大的流量點檢定正常,只是在流量值小的流量點有稍微偏差時,可以用微調(diào)零點法,但必須注意的是,雖然零點值對大流量點的影響力小,但也不可忽略,所以在微調(diào)零點值時,要充分的考慮到所調(diào)節(jié)的零點對其他流量點的影響,一般情況,所調(diào)節(jié)零點值不能超過所測流量點計數(shù)值的1%,如果有再大的偏移,則要重新檢定,來確保流量計的精度。
四、結(jié)束語
礦用隔爆電磁流量計的檢定,可以把多種方法混合運用,有針對性地對影響精度的主要因素進行修正,從而來保證每個點的準確計量,有助于提高流量計的整體性能和檢定過程的工作效率。
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