电磁流量计在线诊断技术的发展 流量计技术指标

确保电磁流量计在应用过程中的精度一直是用户所关心的问题，尤其是在给水行业，随着行业的扩展和流量计制作技术的发展，传统的断流取表外送检验的方式已不能满足需要，因此电磁流量计的应用者和制造商都希望有一种在线的电磁流量计检验方法，来替代传统的离线检验方法。

用户要求对流量计有周期性的检验

电磁流量计在应用过程中的精度保证一直是用户所关心的热点问题。在过去，电磁流量计的校验必需送到专门的标定校验设备上进行检查。但是，随着电磁流量计制造技术的发展和应用行业的扩展，电磁流量计的使用越来越多、口径越来越大，送回校验装置上校验的难度也越来越大。特别是在给水行业，由于应用管径大和行业特点，要做到断流取表外送校验，操作起来难度很大，既费时又费力，甚至根本无法拆下来。但是，各企业根据ISO9001质量管理体系的要求，作为计量仪表的电磁流量计，需要进行定期检验。为此，电磁流量计的应用者和制造商一直都在苦苦寻求一种在线的电磁流量计检验方法，来替代传统的离线校验方法。

近年国内外常用的电磁流量计在线检验方法

大口径电磁流量仪在线校验方法

上世纪90年代，上海水务系统开始摸索在线检查和验证，他们用专用的模拟信号器检测转换器，传感器检查则以测试电极接液电阻，检查励磁线圈包括励磁连接电缆的绝缘电阻和铜电阻，以及检查转换器输出的励磁电流，核对磁场强度等间接方法。在有停流条件的管线，从预设在传感器附近入孔进入，检查电极和衬里污秽、沉积状况并清洗。上海自来水公司和原水公司在电磁流量计制造厂配合下，探索并积累了300余台大口径电磁流量计检查经验，并于1997～1998年间起草了《大口径电磁流量仪在线校验方法》，在上海市公用事业管理局所属企业试行。现在上海水务局正在此文件的基础上制订《电磁流量仪在线校验规范》地方行业性标准。同样的概念在一些文献中也提及到，如东京都水道局和日本三菱化学工业的电磁流量计现场检验方法。

在线电磁校验仪GS9

电磁流量计在欧洲的使用数量较多，其在线检验技术也较为成熟，一些主要的电磁流量计制造商基于上述方法还开发出了专用的电磁流量计在线检测仪器，如KROHNE的GS9在线电磁流量计校验仪。该仪器作为一套全面检测电磁流量计传感器和转换器的校验仪，其检测的内容包含了电极信号、模拟流量输出的测量、现场励磁电流的测量、电流和频率输出的测量、线圈和电极电阻等，并对数据加以记录，还可传送到PC机。

检验过程

GS9的使用方法十分简单，只要根据电缆的标识和流量计进行连接(即插即用)，然后启动自动校验，数据会存储在内部的存储器中 (70 台仪表)，随后可将数据传送到计算机上进行处理。检验仪自动载入仪表的 GK、量程、口径、励磁电流、电流和频率输出的设置，并开始对励磁电流进行测量、检测线圈和电极电阻 (短路或者开路)、检验两测量电极信号和对转换器电流、频率输出检验。对转换器的不同部件件给出“Pass” 或 “fail” 诊断并存储整个校验的过程。整个过程校验均经自动控制通过RS232 通讯口将校验数据上传到计算机。

溯源性

GS9 直接可以溯源到KROHNE的最高端的校验仪(GS100)和 (荷兰计量测试研究院NMI)，传感器校验的不确定度 0.03%，GS 9的测量不确定度 0.09%。在现场或仪表室通过RS232将GS9和PC相连，完成 上述在线检验或专用诊断仪器的方法虽然不用将管线流量停流后再对流量计进行检测，但仍需要外界检测设备的帮助才能完成整个检验过程。因此开发自带诊断和检验功能的流量计是当前流量计研发的趋势。

一种具有自诊断功能的电磁流量计IFC300

IFC300是基于上述原因而开发出的一种能自行检验的电磁流量计。在IFC300中集成了上面所介绍的在线校验仪的所有功能。当使用者需要对流量计进行检定的时候，只要通过HART或总线接口即可将检验结果从计算机上打印出来。这种新型的电磁流量计是按照VDI-NAMUR-WIB 2650导则的要求进行设计的较新型电磁流量计。这一型号的转换器和常规的电磁流量计转换器相比增加了许多在线的诊断功能，如 ：

* 关于流程过程(电导率, 线圈温度, 液体中所含的气体, 流态)；
* 关于应用环境(转换器温度,外部的磁场和安装条件) 。

在线校验的方法的推广仍需一定的时间和行业任可

电磁流量计的在线检验方法从诞生到应用正在日趋成熟，但要在全国各行业推广还需要一段时间。其最大的困难在于电磁流量计作为计量仪表，其在线的检验规范需要得到国家技术监督部门和各相关行业协会对的认可。而上面所谈到的方案、设备要想得到全国范围内的认可，必须要由电磁流量计的制造商、使用者和国家相关部门共同合作才能进行。我们欣喜地看到，在电磁流量计应用较广泛的上海水务系统，行业用户组织联合技术监督和制造商完成了大口径电磁流量计在线检查和验证的行业性法规，并且贯彻实施。我们期盼会有更多的行业和制造商能够加入到这一技术方案中，从而使广大的电磁流量计的使用者做到有章可循。

电磁流量计选择与安装的法则：

 

一、首要清晰本单位的计量需求

 

应清晰的计量需求有若干，主要有：丈量介质，流量m3/h（最小、作业点、最大），介质温度℃，介质压力MPa，装置方式（管道式或刺进式）等。

 

二、选用（电磁流量计）的条件条件

 

1、被测介质有必要是导电性的液体（即需求被测的流体具有最di极限的电导率）。

 

2、被测介质不该富含较多的铁磁性介质或很多气泡。

 

三、应知道电磁流量计的丈量原理

其丈量原理依据法拉第电磁感应定律，即丈量流量时流体流过垂直于活动方向的磁场，导电性流体的活动而感应出一个与均匀流速（亦称体积流量）成正比的电压，该电压信号经过二个与流体直接触摸的电极检出，并经过电缆传送至放大器，然后再将其变换成一输出信号。

 

四、应知道电磁流量计的主要特色

 

其主要特色有：

 

⑴丈量管内基本无压损，不易阻塞，对浆液类丈量具有共同的适应性；

 

⑵直管段需求低；

 

⑶低频矩形波励磁，不受工频及现场集散搅扰的影响，作业安稳牢靠；

 

⑷变送器躯体可采用全不锈钢，加装面料资料后具有防酸、防碱、防腐蚀才能；

 

⑸现场显现型变换器可采用专用的智能芯片，参数设定便利；

 

⑹变送器内部可设自校体系，可随时对变送器常数及出厂校验值进行自校，便于调试和维修；

 

⑺丈量规模宽，满量程流速设定可在0.3m/s—12m/s规模内；

 

⑻其刺进式可在不断流状况下进行装置或拆开；

 

⑼运用规模广：可运用于化工、冶金、造纸、食物、石油、城市供水等范畴。

 

五、类型的挑选关键

 

1、首要清晰是挑选管道式‘）电磁流量计’），或是刺进式电磁流量计。

 

2、通常情况下挑选现场无显现型电磁流量计，其输出的4-20mA（或0-10mA）电流信号至控制室的二次外表上并可显现流量和总量。

 

3、若着重便于现场操作时调查管道内流量，则可挑选现场显现型电磁流量计。

 

4、在环境需求或丈量精度需求较高时，可挑选安全电压智能型电磁流量计。

 

5、在200mm以上大管径丈量流量或不断流状况装拆，可优先挑选刺进式或增强刺进式电磁流量计。

 

六、传感器口径的挑选关键

 

1、挑选传感器的口径与衔接的技术管道口径一样，其长处是装置便利（不需异径管）；其条件是管内流体的流速须在0.3m/s—10m/s规模内；其适用状况为工程前期运用且管内流体流速处于较低状况。

 

2、挑选传感器的口径与衔接的技术管道口径不一样，其适用状况：⑴流速偏低、流量安稳：⑵下降性价比：

 

七、面料资料的挑选关键

 

依据本公司被测介质的腐蚀性、磨损性及温度，由订购者选定，可参看各厂家供给的“面料资料功能及适用规模表”。

 

八、电极资料的挑选

 

依据本公司被测介质的腐蚀性，由订购者选定，可参看各厂家供给的“电极资料耐腐蚀功能表”。

 

九、防护等级的挑选

 

依据国标GB4208-84，外壳防护等级有：若外表装置在地上以下的且常常受水淹的宜挑选潜水型的；若外表装置在地表的则宜挑选防喷水型的。

 

十、上限流量的挑选

 

1、通常挑选变送器的通径与衔接的配管通径一样。因为通径、流速和流量三者存在着严厉函数，挑选时可参看厂家供给的电磁流量计上限流量表，在对应的通径下挑选上限流量值。

 

2、因为技术配管内流速偏低时而达不到“1”中对应通径下的最xiao上限流量值时，可挑选变送器通径小于技术配管的通径，即在变送器前后加接异径管。

 

十一、装置方式的挑选

 

1、整体式：行将流量计的传感有些和变换有些装于一体，长处是便于装置。

 

2、别离式：行将流量计的传感有些装置于被测管道上，将变换有些装置于便于操作的室内。适用于现场环境差的场合（但其别离长度应小于30m）。

 

十二、接地环的挑选

 

若衔接外表的管道相关于被测介质是绝缘性的，则需挑选用接地环。

 

十三、球阀的挑选条件

 

关于技术需求管道内流体流量不得停断的，且需求介质不得溢出的场合，则需求加装球阀。而关于装拆流量计时答应断流（或装拆作业不影响管道作业）的，则不用加装球阀而将流量计直接装在法兰短管上。

 

十四、装置注重关键

 

1、电极轴线有必要坚持近似水平。

 

2、保证丈量管在所有时间有必要注满。

 

3、在管法兰邻近保证留有满足的螺栓与螺母的装置空间。

 

4、在安有流量计的管段要有管线支撑，以削减管线运转振荡。

 

5、流量计邻近应防止强电磁场。

 

6、长管线，应在流量计的下流装置控制阀和切断阀。

 

7、如遇“开口馈入或排放”的状况，应在管道的低区段装置外表。

 

8、以电极轴线为基准，进口直线管段要大于或等于5倍丈量管通径，出口管道要大于或等于2倍丈量管通径。

 

十五、（流量计）的接地需求

 

传感器应有杰出的独自接地线（铜芯截面≥16mm2），其接地电阻＜10欧姆；若衔接传感器的管道内涂有绝缘层或是非金属管道时，则传感器两边应设置接地环（接地线铜芯截面≥16mm2）。

 

十六、电缆和电气衔接注重关键

 

别离式的衔接电缆（信号传送及励磁），从削减搅扰和节省资金视点则越短越好。通常要统筹介质的导电率、励磁电缆的截面、信号电缆的类型（芯、层、屏蔽）三者的约束。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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