電磁流量計的在線校驗是在不拆卸儀表、不中斷工藝流程的前提下,通過特定技術手段驗證其測量準確性的操作,適用於連續生產場景(如化工、水處理、冶金等)。其核心是通過對比、參數檢測或流場分析,判斷儀表誤差是否在允許範圍內。以下是主流在線校驗方法的詳細說明:
一、在線校驗的核心原則
電磁流量計的測量精度受電極汙染、襯裏磨損、磁場強度、流場分布等因素影響,在線校驗需滿足:
校驗期間工藝參數(流量、溫度、壓力、介質電導率)穩定(波動≤±5%);
管道滿管且無氣泡、固形物沉積(含氣率<0.5%,含固率<1%);
符合JJG1033《電磁流量計檢定規程》中“在線比對”技術要求。
二、主流在線校驗方法
1.標準表比對法(最常用)
原理:將被校電磁流量計與高精度“標準表”串聯在同一管道,在相同工況下對比兩者測量值,計算誤差。
操作步驟:
選擇標準表:精度等級需比被校表高1-2個等級(如被校表1.0級,標準表選0.5級),常用類型為高精度電磁流量計(適用於導電介質)或超聲流量計(非侵入式,更靈活)。
安裝位置:標準表與被校表間距≥10D(D為管徑),避免相互幹擾;標準表上遊直管段≥20D,下遊≥5D,確保流場一致。
數據采集:在3個以上流量點(如20%、50%、80%滿量程)穩定運行10-30分鍾,記錄兩者瞬時流量和累積流量。
誤差計算:相對誤差=標準表示值被校表示值−標準表示值×100%
若誤差≤被校表精度等級(如1.0級允許±1.0%),則判定合格。
適用場景:大管徑(DN50以上)、連續穩定流量的場合(如自來水總管、化工原料管線)。
優缺點:精度高(誤差≤±0.5%),但需臨時安裝標準表,適用於計劃性校驗。
2.體積/質量法(適用於中小管徑)
原理:通過計量已知容積的容器(或稱重設備)接收介質,對比容器計量值與電磁流量計累積值,計算誤差。
操作步驟:
準備校驗裝置:下遊連接標定罐(容積已知,精度±0.1%)或電子秤(精度≥0.1%),配套快速切斷閥。
操作流程:
1.關閉標定罐旁路閥,開啟切斷閥,讓介質流入罐內;
2.記錄電磁流量計開始累積時的“初始值”和罐內介質“初始體積/質量”;
3.達到預設流量(如罐容的80%)後,關閉切斷閥,記錄流量計“終止累積值”和罐內“終值”;
4.計算誤差:誤差=終值−初始值流量計累積值−(終值−初始值)×100%
適用場景:中小管徑(DN100以下)、介質可臨時儲存的場合(如純水、藥液)。
優缺點:無需標準表,成本低,但受容器容積限製,不適合大流量管線。
3.電磁參數校驗法(針對儀表自身性能)
原理:通過檢測電磁流量計的勵磁電流、電極信號、線圈電阻等核心參數,判斷傳感器和轉換器是否正常。
關鍵參數檢測:
勵磁線圈:用萬用表測線圈電阻(與出廠值偏差≤±5%),絕緣電阻≥50MΩ(500V兆歐表),確保無短路或老化;
電極信號:用示波器檢測電極輸出的交流電動勢(信號幅值應與流量成正比,無雜波幹擾);
轉換器:檢查勵磁頻率(通常50/60Hz或低頻矩形波)、A/D轉換精度(通過模擬信號發生器輸入標準信號,驗證輸出是否線性)。
判定標準:若參數與出廠校準值偏差≤±10%,且信號穩定,則儀表硬件無故障(需結合流場進一步判斷測量精度)。
適用場景:懷疑儀表硬件故障(如無輸出、信號波動大)時的快速排查。
4.超聲波流場分析法(非侵入式)
原理:在被校電磁流量計上下遊管道外壁安裝多聲道超聲波探頭,測量管道截麵的流速分布,與電磁流量計的“平均流速”計算值對比,判斷流場是否畸變(如漩渦、偏流)對測量的影響。
操作步驟:
探頭布置:沿管道圓周均勻分布4-8個聲道(管徑越大,聲道越多),覆蓋整個截麵;
數據采集:超聲波儀表測量截麵平均流速(精度±0.5%),與電磁流量計的“流速=流量/截麵積”計算值對比;
流場判定:若流速分布偏差≤±3%,說明流場均勻,電磁流量計誤差主要來自自身;若偏差>5%,需檢查上遊是否有彎頭、閥門導致流場畸變(需加裝整流器)。
適用場景:大管徑(DN300以上)、流場複雜的場合(如泵後、彎頭下遊)。
三、特殊情況處理
1.電極汙染/結垢:
若校驗發現誤差超差,可先進行在線清洗(如通蒸汽、化學清洗液衝洗電極),再重複校驗。若清洗後誤差恢複,說明誤差由汙染導致,無需拆機。
2.襯裏磨損:
對於磨損性介質(如礦漿),可通過測量“電極與管道內壁距離”(用專用探杆)判斷襯裏厚度,若磨損量>原厚度的20%,需停機更換襯裏(在線無法修複)。
3.磁場幹擾:
若校驗時信號波動大,需檢測環境磁場(用高斯計),確保管道周圍50cm內無強電磁場(如電機、變壓器,磁場強度<10mT),否則需加裝磁屏蔽罩。
四、校驗周期與注意事項
周期:一般工業場合每年1次,貿易結算場合每6個月1次;
記錄要求:需存檔校驗時的工藝參數(溫度、壓力、電導率)、標準表型號、誤差數據,作為下次校驗的基準;
局限性:在線校驗無法替代離線檢定(如JJG1033要求的實流標定),重要計量點(如貿易結算)需每3-5年離線檢定1次。
綜上,電磁流量計在線校驗以標準表比對法和超聲波流場分析法為主,需結合現場工況選擇;核心是區分誤差來源(硬件故障/流場問題/介質變化),確保校驗結果的可靠性。