电磁流量计和超声流量计在线验证

　　0　引言

　　电磁流量计和超声流量计的流量量值通常在制造厂流量实验室的流量标准装置上实流校准,传递量值。然而在现场流动和使用条件偏离校准时的参比工作条件下,为探知现场条件也就是对测量系统(包括流量仪表、前后连接管、介质流动状态等)的测量准确度,或者贸易交接计量要求短间隔周期检定,以及不容许停役管线离线校准的场所,需要在线校准。

　　流量仪表的在线校准是在现场测量条件下将流经待校准仪表的流体临时接入固定式(或移动式)流量标准装置或标准计量器具进行比较。除在线校准最高层次外,还有在线比对和在线验证两个层次。

　　流量仪表在线比对的工作方法和“校准”相似,只是在某些方面达不到“校准”规定,要求相对低些,如只与精度等级相近的参比测量计相比。流量仪表在线验证是采用间接检查(验)的方法,评估或验证仪表的流量测量值等性能仍保持或超过原校准性能的范围,为是否仍可继续使用或需进一步检查提供依据。

　　1　在线校准和在线比对

　　流量仪表的在线标准,其校准条件(即流体物性、操作条件、安装和环境条件)通常是在与现场实际使用条件充分一致的情况下进行的。常用方法如图1所示。

　　1.1　流量标准装置法

　　本方法首先在能源工业探索实践,当前已在原油和天燃气的贸易交接计量中普遍应用,例如原油交接计量基本上实现在现场用基地式或移动式标准体积管校准;天然气交接计量采用临界流文丘里喷嘴(音速喷嘴)在线校准,实例请参阅文献[1]。流量仪表在线比对所采用的方法,大体上和流量标准装置法在线校准相似,有容器衡器比对法、参比流量计比对法和外夹装换能器超声流量计比对法等,文献[1]也有扼要说明。

　　1.2　示踪法

　　示踪法在线校准流量仪表技术在国际上已相当成熟,早在上世纪70年代就颁发了国际标准ISO2975—(1~7)《封闭管道中水流量测量———示踪法》和ISO4053—(1、4)《封闭管道中气体流量测量———示踪法》,其工作原理有两类:一是恒速注入法(也称稀释法);二是瞬时注入示踪剂的传输时间法。传输时间示踪法也可使用在明渠流、非满管流或疑有沉淀物满管流的流量校准。传输法测量满管流液体,在良好条件下有望得到0.5%的测量准确度,测量气体为0.7%。

　　上世纪80年代,江都水利工程管理处和武汉水利电力学院利用稀释法(食盐浓度)校准DN1.6~3 m水泵进水流道差压流量测量的系数。四个泵站实测结果表明流量极限误差一般在2.5% ~4%之间[2]。芬兰Oy IndmeasAb公司发布用传输时间示踪法校准700余台测量污水满管和非满管电磁流量计、明渠文丘里流槽的报告[4]。美国Kurz公司在技术交流会上称:用SF6示踪剂校准测量烟道排放气的金氏定律热式流量计的流量[5]。