封闭管道中电磁流量计在线计量的方法和实施策略研究

引言

　　电磁流量计以其安装方便、准确度高等优点在我国自来水、热水热能贸易结算中被广泛应用。一方面贸易结算要求进行定期的计量检定[1]，在我国0.5 级以下电磁流量计的检定周期为2 年，事实上，许多大口径电磁流量计（一般为DN400mm 以上）由于拆装、运输和生产等问题，无法实现定期的离线检定。造成计量失控，引发诸多贸易纠纷，因此，需要建立一套能够对电磁流量计进行在线检定或校准的方法，在保证有效溯源性的前提下，实现对电磁流量计的量值溯源，从而实现对现场电磁流量计的在线计量检定。或最低限度提供一种手段，能够对在线电磁流量计进行期间核查，在一定不确定度范围内对在线电磁流量计的计量特性进行确认，达到延长电磁流量计离线检定周期的目的。

　　1　研究背景
　　根据上述存在的问题，有关专家也提出过多种在线检定或校准的方案，归纳起来，其主流方案主要有两种：一种是励磁线圈检查法[1]，即在传感器安装励磁线圈的腔体内置有一标准线圈，标准线圈的铜电阻与励磁线圈的铜电阻相近，通过外围电路控制实现标准线圈和励磁线圈产生的信号进行比较，以检查励磁线圈当前产生的信号与原来产生信号的一致性，从而确定电磁流量计的计量特性是否发生变化，这种方法又称为电磁流量计的“干标”方法；另一种方法是非接触测量法[2]，即利用外夹式超声流量计夹持在被测流量计管道上，通过比对两台流量计的流量来确定被检流量计的计量特性。

　　应该说上述两种方法，在理论上来讲都有其合理性，但是存在方法设计上的缺陷，无法保证方法量值溯源性和可靠性，因此，无法得到法律层面上的认可。首先对第一种方法，由于标准线圈是直接设计到流量计表体中的，我们无法对其电阻等指标的性能进行定期的量值溯源，无法判断一段时间后标准线圈的计量性能是否发生变化，所以，用其作为计量传递的标准显然是有缺陷的。

　　第二种方法，时差法外夹式超声流量计的优点在于可以定期对超声波流量计进行检定。
　　超声流量计测量流量的原理是根据速度面积法求得流量（qv）的，其公式为：
　　qv = A （1）
　　式中： ——管道内流体截面上平均流速；
　　A——流体流经管道的截面积。
　　从式中可以看到，要得到准确的流量，必须得到准确的管道平均流速和截面积。其中，时差法超声流量计测量流速可以得到满意的结果，但是，现场管道由于未经特别加工很难确定管道的截面积，因此，无法控制外夹式超声流量计现场测量准确度，通常外夹式超声流量计的测量相对示值误差能达到1%~5%，准确度较低，已失去对现场电磁流量计进行比对的意义。

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