一、前言
電磁流量計(jì)是供水企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理中非常重要的計(jì)量?jī)x表,它的計(jì)量是否準(zhǔn)確、可靠,關(guān)系到供水企業(yè)的各項(xiàng)考核指標(biāo)和管網(wǎng)供銷差率以及一系列經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算。所以,做好電磁流量計(jì)的精度驗(yàn)證工作顯得非常重要,它對(duì)提高供水企業(yè)的生產(chǎn)管理水平和經(jīng)濟(jì)效益能夠起到促進(jìn)作用。
由于大型供水企業(yè)所用的電磁流量計(jì)必須在線連續(xù)使用,幾乎不可能拆除再運(yùn)輸?shù)絿?guó)家計(jì)量檢測(cè)中心進(jìn)行檢定。因此,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)使用的大口徑電磁流量計(jì)的精度驗(yàn)證是很有必要的。電磁流量計(jì)的精度驗(yàn)證對(duì)于電磁流量計(jì)的管理,保證其*度和可靠性,積累原始的比對(duì)數(shù)據(jù),作日后的驗(yàn)證和核對(duì)也是非常有用的。電磁流量計(jì)精度驗(yàn)證可利用清水池容積和電磁流量計(jì)校驗(yàn)設(shè)備,通過驗(yàn)證可對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行全面評(píng)估,以確定電磁流量計(jì)在供水企業(yè)應(yīng)用過程中的精度,確保計(jì)量數(shù)據(jù)確實(shí)可信。
二、電磁流量計(jì)驗(yàn)證方法
為了驗(yàn)證大口徑電磁流量計(jì)在供水企業(yè)生產(chǎn)過程的系統(tǒng)誤差,需要對(duì)使用的電磁流量計(jì)進(jìn)行其本身精度驗(yàn)證和所在管網(wǎng)系統(tǒng)中計(jì)量精度的驗(yàn)證。
1.電磁流量計(jì)本身的驗(yàn)證
對(duì)于電磁流量計(jì)本身的驗(yàn)證,采用目測(cè)法和儀表法,用CS8檢査傳感器的勵(lì)磁線圈阻值、信號(hào)線之間的絕緣電阻、接地電阻等項(xiàng)目是否符合出廠前的標(biāo)準(zhǔn),電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)、輸出電流等是否滿足精度要求。具體檢査方法為:
1)測(cè)量勵(lì)磁線圈電阻判斷勵(lì)磁線圈是否有匝間短路現(xiàn)象(測(cè)線號(hào)“7”與“8”之間的電阻值),電阻值應(yīng)在30Ω~170Ω之間。若電阻與出廠記錄相同,則認(rèn)為線圈良好,進(jìn)而間接評(píng)估電磁流量計(jì)傳感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度未發(fā)生變化。
2)測(cè)量勵(lì)磁線圈對(duì)地(測(cè)線號(hào)“1”和“7”或“8”)絕緣電阻來判斷傳感器是否受潮,電阻值應(yīng)大于20MΩ。
3)測(cè)量電極與液體接觸電阻值(測(cè)線號(hào)“1”和“2"及“1”和“3"),間接評(píng)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(dǎo)電性還是絕緣性。它們之間的電阻值應(yīng)在1kΩ~1MΩ之間,并且線號(hào)“1”和“2”及“1”和“3”的電阻值應(yīng)大致對(duì)稱。
4)關(guān)閉管路上的網(wǎng)門,檢査電磁流量計(jì)在充滿液體且液體無流動(dòng)的情況下的整機(jī)零點(diǎn)。視情況作適當(dāng)調(diào)整。
5)檢查信號(hào)電纜、勵(lì)磁電纜各芯線的絕緣電阻,檢査個(gè)屏蔽層是否完好。
6)使用CS8校驗(yàn)儀器,測(cè)試轉(zhuǎn)換器的輸出電流。當(dāng)給定零流量時(shí),輸出電流應(yīng)為4.0mA;當(dāng)給定99%流量時(shí),輸出電流應(yīng)為20.0mA。輸出電流值的誤差應(yīng)優(yōu)于±1.5%。
7)測(cè)試勵(lì)磁電流值(測(cè)轉(zhuǎn)換器端子“7"”和“8”之間),勵(lì)磁電流正負(fù)值應(yīng)在規(guī)定的范圍,大致為士137(5%)mA。
評(píng)估電磁流量計(jì)外部環(huán)境對(duì)其的影響,如勵(lì)磁線與信號(hào)線同一條管道鋪設(shè)、勵(lì)磁線與信號(hào)線與高壓電纜并行、周圍有大型變壓器或電機(jī)等因素對(duì)電磁流量計(jì)運(yùn)行精度的影響進(jìn)行評(píng)估,此評(píng)估主要使用目測(cè)法,觀察運(yùn)行中的電磁流量計(jì)有無突變或波動(dòng)的狀況大致判斷電磁流量計(jì)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(duì)電磁流量計(jì)本身的驗(yàn)證所需要儀器和工具:GS8一臺(tái),4-1/2萬用表一臺(tái)500V兆歐表一臺(tái),指針式萬用表一臺(tái)及常用工具。
電磁流量計(jì)本身精度驗(yàn)證具體參數(shù)和檢査項(xiàng)目見表1。
2.清水池容積法驗(yàn)證
電磁流量計(jì)所在管網(wǎng)系統(tǒng)中計(jì)量精度的驗(yàn)證采用清水池容積法,這是供水企業(yè)經(jīng)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(cè)量清水池的幾何尺寸*,減少個(gè)操作誤差的條件下,可獲得較高的比對(duì)精度。清水池容積法原理為:利用高精度鋼尺測(cè)量清水池和吸水井實(shí)際的空間平面尺寸,*計(jì)算出清水池和吸水井的實(shí)際平面面積。首先將清水池水位調(diào)至較高的水位,關(guān)閉所有清水池進(jìn)水閥門,停止所有送水泵房供水,關(guān)閉所有出水閥門。待清水池水位穩(wěn)定后,利用清水池液位變送器并用高精度鋼尺人工*測(cè)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(yàn)證的電磁流量計(jì)累積流量,人工測(cè)量清水池、吸水井液位的目的就是驗(yàn)證液位変送器的準(zhǔn)確性。然后開啟水泵,開啟出水網(wǎng)門,經(jīng)過一定的時(shí)間后,關(guān)閉出水閥停止送水泵。待清水池水位穩(wěn)定,再次利用清水池液位變送器并用高精度鋼尺人工*測(cè)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(yàn)證的電磁流量計(jì)的累積流量。ZUI后計(jì)算出清水池和吸水井的水位高度差△h,從而計(jì)算出清水池和吸水井實(shí)際的水量,實(shí)際水量等于高度差△h乘以平面面積。再計(jì)算出待驗(yàn)證電磁流量計(jì)的水量,用清水池實(shí)際水量減去電磁流量計(jì)累積水量,得到他們之間的誤差,從而驗(yàn)證電磁流量計(jì)的所在管網(wǎng)的系統(tǒng)精度。利用清水池容積對(duì)電磁流量計(jì)所在管網(wǎng)系統(tǒng)的驗(yàn)證需在清水池狀態(tài)靜態(tài)的情況進(jìn)行,從而取得的數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確。計(jì)算公式如下:
E=(Q際-Q儀)/Q標(biāo)×99%
式中:E為兩者之間的誤差值
Q標(biāo)為清水池所下降高度差計(jì)算出的容積
Q儀為驗(yàn)證期間流量計(jì)累積的流量值
圖1為清水池容積法原理圖
三、在供水企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用
對(duì)于電磁流量計(jì)本身精度驗(yàn)證參照表一所列電磁流量計(jì)檢查項(xiàng)目表的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),以判斷電磁流量計(jì)本身的精度是否滿足出廠的要求。實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)如表2
對(duì)于電磁流量計(jì)所在管網(wǎng)系統(tǒng)中計(jì)量精度采用清水池容積法進(jìn)行驗(yàn)證,首先要制定詳細(xì)的驗(yàn)證測(cè)試方案,實(shí)際測(cè)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(chǎn)調(diào)度。下面是某水廠對(duì)電磁流量計(jì)驗(yàn)證測(cè)試方案:
A.在供水低峰時(shí),開始測(cè)試前將清水池水位提高到4.5m以上,保證比對(duì)實(shí)驗(yàn)不間斷。
B.關(guān)閉南濾池1#、2#進(jìn)水閥門,停止南濾池正常過濾。根據(jù)北濾池運(yùn)行狀態(tài),適當(dāng)調(diào)低進(jìn)水量。
C.停止南泵房的供水,市政管網(wǎng)供水由北泵房提供。以上兩條需得到集團(tuán)生產(chǎn)部的許可。
D.關(guān)閉南北清水池DNI000mm的連通閥
E.關(guān)閉南泵房DN200的自用水閥門。
F.關(guān)閉1#、2#、3#、4#清水池進(jìn)水閥門。
G.關(guān)閉南泵房的連通閥及8臺(tái)送水泵進(jìn)水閥門。
H.測(cè)試1#電磁流量計(jì)時(shí),關(guān)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(wěn)定過程,準(zhǔn)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(jì)的正向累積量,同時(shí)用高精度鋼尺人工測(cè)量各池的實(shí)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(xiàn)水位升高或降低,重新檢査各閥門關(guān)閉情況,直至清水池水位穩(wěn)定。
K.開啟四臺(tái)送水泵進(jìn)水閥門,并啟動(dòng)這四臺(tái)水泵向市政管網(wǎng)供水。大約工作60分后,停止水泵供水,關(guān)閉進(jìn)水閥門。(短時(shí)大流量供水,盡量減少漏水造成的影響,增大測(cè)試的*度)
L.準(zhǔn)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(jì)的正向累積量,同時(shí)用高精度鋼尺人工測(cè)量各池的實(shí)際高度,復(fù)核各液位變送器的
準(zhǔn)確度。見表3M.測(cè)試2#電磁流量計(jì)時(shí),關(guān)閉1#出水總管的出水閥,開啟2#出水總管的出水閥
N.重復(fù)K、L步驟,對(duì)2#電磁流量計(jì)進(jìn)行比對(duì)。
實(shí)施時(shí)間
2006年10月17日13:30測(cè)試南泵房電磁流量計(jì)
2006年10月24日13:30測(cè)試北泵房電磁流量計(jì)
4)人員安排
方案負(fù)責(zé)人:xx
測(cè)試人員:xx、xx、xx、xx
表3是實(shí)際的測(cè)試數(shù)據(jù):
四、結(jié)束語(yǔ)
通過水廠對(duì)電磁流量計(jì)的實(shí)際測(cè)試結(jié)果說明,此種精度驗(yàn)證方法是一種直觀可靠的電磁流量計(jì)精度驗(yàn)證的方法,驗(yàn)證精度達(dá)1.25%,具有一定的科學(xué)性和實(shí)用性。但這種方法受到某些條件的限制,如閥門的關(guān)閉情況、清水池面積的測(cè)量精度、供水企業(yè)停止供水的限制等等,也需要?jiǎng)佑靡欢ǖ娜肆?、物力。利用清水池容積法不僅是對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行精度驗(yàn)證,同時(shí)也為供水企業(yè)日后復(fù)核電磁流量計(jì)的精度提供原始的參考,以便判斷電磁流量計(jì)運(yùn)行是否正常,計(jì)量數(shù)據(jù)是否可信。建議：
1.采用清水池容積法驗(yàn)證電磁流量計(jì)的精度,必須對(duì)清水池的實(shí)際面積進(jìn)行測(cè)量,減少測(cè)量誤差。保證電磁流量計(jì)的驗(yàn)證精度。
2.利用標(biāo)準(zhǔn)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(yè),驗(yàn)證精度也比較高。
3.供水企業(yè)在新建水廠時(shí),可預(yù)先測(cè)量清水池的面積,供日后對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行精度驗(yàn)證,有條件的供水企業(yè)可設(shè)計(jì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的清水池,以提高電磁流量計(jì)驗(yàn)證精度。
4.清水池液位測(cè)量應(yīng)選用高精度的液位檢測(cè)儀器,如采用激光測(cè)距儀等,提高液位測(cè)量精度。
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