2023年03月02日 15:01:24 来源：开封市中仪流量仪表有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：12
流量计在出厂之前需按检定规程进行检定。有些种类流量计，如涡街流量计、电磁流量计、涡轮流量计、科氏力质量流量计等还须在流量标准装置上通入校准流体，对被检表进行逐台校准（calibration），校准有时也称对刻度进行标定。但是出厂检定合格的流量计安装到使用现场后，一般还得经过使用环节的实践考验，才算真正“合格”，这一环节就是交工验收时对流量计示值准确性的现场验证。将这项工作称作“验证”，是因为它不同与检定。“检定”这个术语在国家标准中的定义是“查明或确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书”[4]。很明显，对于流量计，检定是对某台器具所进行的工作。而一台流量计安装到使用现场后，往往还要同其他相关联的仪表（如二次表）配套，连同被测对象一起组成流量测量系统，并在特定的使用环境中运行。一个流量测量系统中所包含的各台计量器具可能全部是合格的，但组成一个流量测量系统却可能不合格，因为器具选型不当，量程选择不当，器具之间匹配不合适，安装不合理，环境恶劣使器具不能适应，测量对象对器具测量范围度要求太高等原因，都会造成系统误差太大。所以，这里所说的验证是对为一个具体的对象服务的在一个特定的环境中运行的测量系统而言。一套流量计在某个特定的环境中运行可能不“合格”，而换一个环境，可能是“合格”的。对这一对象服务可能不“合格”，改作为另一对象服务，可能又是“合格”的。因此，验证不能脱离具体的系统，具体的现象，具体的环境。
“比对”这个术语在《计量辞典》中的定义是“在规定条件下，对相同准确度等级的同类基准、标准，或工作用计量器具之间的量值进行比较”[5]。看来用比对来代表现场的验证工作也不合适，因为现场验证有些是在相同准确度等级的测量系统之间进行比较，而有的却不是。“验证”一词在GB/T 6583－1994中定义为“通过检查和提供客观证据表明规定要求已经满足的认可”[6]。这虽是质量管理和质量保证标准中的术语，将其借用到测量系统的质量管理，基本上也合用。
但是不管叫什么名称，这项工作还是必须做的，而且是一件十分重要的事。验证时可能是供应商提出很多数据和理由，证明测量系统示值是足够准确的，而由业主单位进行验收；也可能是安装调试单位交工，而由建设单位或建设单位委派的监理单位验收；在同一个单位中，则可能是仪表计量设备部门交工，而由使用部门验收。
下面介绍常用的现场验证方法。
还要说明一点，这里所说的槽、罐等容器可能已作量值传递，并取得“容积计量检定证书”，可具有明确的精确度；但若这些计量容器不符合规程规定的要求，未能作法定检定，就不能作为流量仪表高一级的标准容器，或容器精确度不够（如作标准容器用的水池精确度低），因此不能称作校验，更谈不上校准或检定，只能称“比对”或“验证”。即使图6.14所示的标准容器是已经取得检定证书的精确度很高的标准容器，由于现场使用的切换机构和计时系统不够完善，难以获得较高的系统精确度，所以这样的操作只能称得上“比对”或“验证”。
③用称量法进行校验。用称量法对被校表进行现场校验，其管路连接。
计算标准装置测得的体积值并进一步计算被校表误差。
（6.17）
式中 
C= 
（6.18）
式中 V——经换算修正得到标准装置测得的体积值，m3；
Vs——标准装置测得的未经修正的体积值，m3；
M——称量液体所加的标准砝码示值（M=M2-M1），kg；
C——空气浮力修正系数（纯数）；
——工作液体的密度，kg/m3；
——标准砝码的材料密度，kg/m3；
——空气密度，kg/m3；
Ct1——工作液体温度修正系数（纯数）；
Cp1——工作液体压力修正系数（纯数）；
——工作液体膨胀系数，℃－1；
F1——工作液体压缩系数，Pa－1；
tm,ts——分别为流量计处和称重容器内的工作液体的温度，℃；
pm——流量计处表压，Pa。
当标准秤不用砝码时，式（6.18）变为
C＝1＋ 
称量法在现场校验中比容积法用得多，原因是标准秤比标准容器容易得到，灵活性也更大。
④ 用标准表法进行校验。上面所述的容积法和测量法只能用液体进行校验，而标准表法既适用于液体又适用于气体。用标准表法进行现场校验。
标准表的选择灵活性很大，主要取决于交工单位和验收单位的资源情况，在不得已的情况下，有时也使用精确度达不到规程要求的流量计作标准表。对于液体，选精确度优于0.2级涡轮流量计是适宜的；对于气体，流量不大时选用煤气表，流量较大时，选用临界流流量计。连接管道时，下面各点应注意。
a. 保证前后直管段。
b. 保证管道中充满被测流体。因此，当被测流体为液体时，常将管道末端向上翻高，如图6.16所示。
c. 计算标准流量计测得的体积值，并进一步计算被校表误差。当被测流体为液体时，
（6.19）
式中 V——标准流量计测得的修正过的体积值，m3；
Vs——标准流量计测得的未经修正的体积值，m3；
Ct1、Cp1——分别为标准流量计处流体受温度和压力影响的修正系数；
——分别为工作液体的体积膨胀系数（℃－1）和液体压缩系数（Pa－1）；
tm、ts——分别为被校流量计和标准流量计处的温度℃；
pm、ps——分别为被校流量计和标准流量计处的表压力，Pa。当被测流体为气体时，情况要复杂一些。因为气体温度膨胀系数大，又容易被压缩，当其状态偏离标准状态较远时，还需进行压缩系数修正。被校表的类型有多种，标准表的类型也可以有多种，对于直接式质量流量计，其示值不受流体状态影响，而其他类型仪表，必须进行流体温度、压力、压缩系数补偿。测压点的位置要求也有很大差异，例如，涡街流量计要求装在流量传感器下游数倍管径的管道上；孔板流量计要求装在节流装置正端取压口处；其他原理流量计，大多数要求装在流量计上游管道上。因此，如何处理被校表和标准测量数据，应按相应的仪表说明书，得到被校表和标准表的示值后，按式（6.15）计算被校表误差。
c.运用标准表法时应注意的事项。在用标准表法对现场流量计进行校验时，由于被校流量计和标准流量计安装在同一根管道上，而且相隔距离又很近，两台表很容易相互影响引起误差增大，甚至无法工作。例如，用科氏力质量流量计对现场的一台科氏力质量流量计进行校验时，两台仪表都应用支架固定牢固，如果两台表的振动相互干扰难以消除，可在两台表之间用一段挠性管连接。
在用旋转式容积流量计作标准表对涡街流量计等进行校验时，应注意旋转式容积流量计工作时可能引发的流动脉动对被校表的影响。
容积流量计中的椭圆齿轮式、腰轮式、旋转活塞式等，由于其工作原理的特性，工作时会引发一定幅值的流动脉动，图6.17所示为文献[10]所提供的椭圆齿轮流量计和腰轮流量计角速度变化情况。角速度的变化引发流动脉动，作用在涡街流量计等流动脉动非常敏感的仪表上，导致其示值明显偏高。解决这一问题的方法一是避免采用容易引发流动脉动的标准表，二是在两台表之间增设阻尼器，如本章第6.1.3节所述。
⑤用夹装式超声流量计进行校验。上面所述的三种方法具体实施时，最重要的是注意安全，包括人生安全和生产流程的安全。三种方法都不适用于高温高压流体、易燃易爆流体、强腐蚀流体以及有毒有害流体。至于生产流程的安全，主要是校验时不要影响生产的正常进行，不要对产品产量、质量以及环境造成影响。本节所介绍的用夹装式超声流量计进行现场校验，在安全方面具有的优点。因为超声探头被夹装在管道外面，对管道内流体的流动毫无影响，因此对生产安全和人身安全无直接影响。
用超声流量计对流量计进行现场校验，从方法来分类仍属标准表法，但是超声流量计的实际准确度多半达不到规程要求，例如单声道时差法超声流量计，流速精确度为读数值的0.5％～1％，再计入流通截面积求取的误差、传感器安装距离误差等不确定性很大，所引起的流量误差更大，所以也只能称为比对或验证。
在用超声流量计对被校流量计进行现场校验时应注意以下各点。
a.管道中流体的雷诺数ReD对超声流量计的示值有影响，在ReD≥5000后，仪表才能稳定指示。所以流速太低时，不宜使用。
b.管道内流体流速分布不均匀，对仪表示值影响较大。如果换能器安装位置上、下游存在弯头、异径管、阀、泵或管道内有阻流物等，流体形成横向二次流，流速分布偏离，在直管段长度不够时，测量精确度下降，在有旋涡的情况下甚至不能测量[11]。
图6.18所示为上游有90°弯管，不同直管段长度的测量误差，共3组试验数据。
c.管道内径和壁厚尺寸必须实际精确测量，不能用名义值代替。据富士电机公司资料介绍，管道内径误差±1％，会引起约±3％的流量误差[11]。
d.注意管道内壁沉积结垢，因为这使得声道偏离原预设的声道，也改变了流通截面积。有的旧管道结垢严重或气皮，以致无法正常测量流量。
e.换能器安装在水平管道上时，为避开管道顶部可能存在的气隙和底部可能沉积的泥沙或其他固形物，应尽可能安装在水平成±45°角的位置。
f.换能器不能安装在管道焊缝或法兰安装处， g.保证直管段长度。为了消除流速分布不均匀对示值的影响，各生产厂家都规定了上、下游直管段的下限长度。例如富士电机产品规定上游直管段为10D以上。如果上游有泵、阀等设备，则要求30D以上。实际上这一规定只适用于流速在2m/s以下的90°弯管和流体自然流下的场合。如果流速超过2m/s，要求直管段的长度为上述规定的1.5～2倍。
