北京瑞普三元仪表有限公司
摘要：电磁流量计作为速度式仪表，采用总量法校验是最早且应用最广的方法，目前采用的校准方法有容积法、质量法、高精度标准表法。随着大口径电磁流量计的不断应用，标准表法也得到了业内专业人士的一致认可，而对于DN200以下口径的电磁流量计，容积法应用还是最广泛，不管采用哪种方法，归根结底都总量法的范畴。
关键词：电磁流量计；总量效验方法
前言
电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律原理研制而成。从1957年机电部上海工业自动化仪表研究所采用直流励磁技术试制成功我国第一台工业应用电磁流量计算起，至今已有近60年的历史，20世纪初，随着我国工业化进程的迅速加快，电磁流量计在各领域的应用也得到了迅猛的发展。
本文通过对总量法的介绍，详细描述了总量法对标定装置的要求及计算方法。以帮助电磁流量计的生产企业及具有校准资格的相关单位的标定人员掌握校准的方法。
一、对校验设备的要求：
工作容器：误差不大于±0.05%
换向器不对称时间：不大于20ms（或测量时间不低于30s）
累计脉冲数不少于10000个数。时频仪计数误差为±1。
流量计上游直管段不低于10D，下游不低于5D。
仪表前后垫圈不得有3%的偏心。
仪表前后金属管道与传感器测量管电阻接近于0Ω。
二、校验目的
电磁流量计原理决定流速与感应电势有良好的直线关系。考虑到传感器制造中的固有噪声（微分干扰、同相干扰、绝缘强度与电极和励磁线圈间的分布电容形成的共模干扰等），流速与感应信号的关系是一个有截距的一元一次方程。实流校验的目的就是求一元一次方程的斜率和截距。也就是求传感器仪表常数（瑞普三元生产的电磁流量计称为“传感器系数值”）和零点。校验的每一台传感器都有一个传感器常数与之对应。装配良好的（主要是电极引出线形成回路应与磁力线平行）传感器与本转换器配套校验其零点为0（DN25——DN400范围的传感器比较容易作到）。如果存在零点，将和传感器常数一起，作为另一个常数记在被校验的传感器铭牌或校验单上。当与其它本转换器配套时将这些常数置入，即可实现互换。
由于传感器感应信号不受流速范围的限制，现代的转换器是以数字量切换满量程的，所以可以在任意量程范围内寻找传感器常数。
三、技术要求
以瑞普三元生产的RPMAG60系列电磁流量计为例，DN100的电磁流量计的校准量程上限为70m3/h（2.482m/s流速），仪表在2.482m/s（包括2.482m/s）流速范围内，采用示值误差表示方法，其误差精度应在±0.3%或±0.5%内，高精度校准时应在±0.3%，祥见电磁流量计说明书。
四、实验方法
1、流量计接线
⑴ 信号线采用RVVP屏蔽电缆可将两芯线分别接SIG1和SIG2，屏蔽金属网接SIGGND。与传感器的电极和接地对应。如用双芯双层屏蔽电缆，芯线的内屏蔽接DS1和DS2。
⑵ 励磁电缆接EXT+和EXT-，并与传感器励磁线圈连接。
⑶ 用电缆接PULSE+和D-COM将频率引出接时频仪的频率输入端子。注意，当转换器显示流量（或流速）为负时，应接PULSE—。本转换器输出频率幅度大约28V，但电流仅3mA左右。一般直接接时频仪即可。
2、流量计设置
⑴ 打开密码，进入操作菜单，选传感器通径。
⑵ 根据校验装置的工作容器等情况，设置量程。例如DN100传感器，用2000L工作容器，当流量是70m3/h，测量时间是103秒，但测量量程的10%时需要1030秒。如果用5000L工作容器，测量时间更长。用500L则测量时间则太短（70m3/h，测量时间是26秒）。因此，工作容器的选择需要依据测量流量点的大小来判断，既要保证测量精度的要求，又要尽量减少测量时间，从而提高校准的效率。
⑶ 设置频率上限值。如果时频仪允许，一般希望频率高一些，这样测量精度高。例如5000Hz。
⑷ 关闭小信号切除（小信号切除置0.00%）。“量程标定系数”、“仪表计算系数”和“传感器系数值”均置成1.0000。“流量零点修正”置为+0.00。
⑸ 仪表阻尼时间置为4秒或6秒。
3、累计脉冲系数计算
⑴ 先把设置的流量量程化为每秒钟容积数，比如100m3/h=27.77778L/s。
⑵ 然后除以频率上限值求得每个脉冲所代表的容积值，作为校验常数k。例如量程100m3/h，上限频率值5000Hz，则
4、操作
⑴ 通电，通水，循环排气。
⑵ 数分钟后关闭下游阀门和上游阀门，使传感器充满水，不流动。观察转换器显示流速值应为0。如果不为0，再打开密码进入设置状态，翻到“流量零点修正”按说明书5.2.2.5条进行修正。使流速显示不大于0.001m/s。
⑶ 将上游阀门全开，调节下游阀门使流量显示为60%左右。关闭工作容器放水阀。时频仪计数清零。换向，向工作容器进水，同时计数。达到工作容器有效测量段中的某一高度。换向，停止进水和计数。
⑷ 读取时频仪累计脉冲数N，按下式计算仪表指示容积值
⑸ 工作容器的读数稳定后，读出校验装置的标准容积 
。
⑹ 计算误差（有“+”、“-”号）
⑺ 计算“传感器系数值”修正值可用下式计算
式中 为前次传感器系数值。例如，开始的传感器系数值为1.0000。
。
⑻ 根据修正值重新设置传感器系数值。
⑼ 改变流量点为100%、50%、20%、10%等，按上述方法求得误差不超过技术要求。如超过要求，请检查零点与设置是否有误。对于大口径（通常DN1200以上）请检查励磁电流波形是否严重变形。
⑽ 记下传感器系数值与零点值，并与被校传感器编号一致。
结束语
以上校验法仅是个人工作体会，对于具体校验装置应具体分析。希望通过此文能帮助相关从业人员尽快掌握总量法校验电磁流量计的方法。不当之处，请批评指正。
参考文献：
[1]蔡武昌，马中元，瞿国芳，王松良。《电磁流量计》。北京：中国石化出版社，2004
[2]JJG1033-2007，电磁流量计检定规程
论文作者:杨和军
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/24
标签：传感器论文; 电磁流量计论文; 流速论文; 测量论文; 系数论文; 量程论文; 常数论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;