液(ye)體粘度(du)(du)液(ye)體溫(wen)度(du)(du)環境溫(wen)度(du)(du)對(dui)EMFM系列電磁流(liu)量計(ji)的影響(xiang)，通常認為電磁流量計所測體積流量不受液體電導率(只要大于某一(yi)閥值(zhi))、液體粘(zhan)度(du)、液體溫(wen)度(du)和環境溫(wen)度(du)參量的影響。隨著儀表使用(yong)(yong)介質從過去應用(yong)(yong)zui多的水和水溶液擴(kuo)大到(dao)其他液體,若干(gan)用戶根據現場使用經驗,開始(shi)懷疑這(zhe)些認識。儀表使用者協(xie)會(hui)WIB邀集8家電磁流量計(ji)制造廠提供儀表,委(wei)托荷蘭應用科(ke)學研究組織TNO和(he)荷蘭國家礦業公司研究所DSM,進(jin)行(xing)應用基礎研(yan)(yan)究。試(shi)驗研(yan)(yan)究歷時兩年半(ban),于(yu)1993年(nian)發(fa)表研究報告。下文摘(zhai)錄有關(guan)粘度影(ying)響,液(ye)體溫(wen)度和環境溫(wen)度影響,長(chang)期穩(wen)定性的(de)內容。液(ye)體(ti)電導(dao)率影響請參閱另一(yi)專題文章(zhang)。參加實驗20臺電磁流(liu)量(liang)計均為流(liu)量(liang)傳感器(qi)和轉換器(qi)組合在一起(qi)的(de)一體(ti)化儀(yi)表(biao),度均(jun)優于1%,儀表口(kou)徑、臺數和襯里材料見表1,其(qi)中(zhong)2臺陶瓷襯里儀表中途退出。
1 液體粘(zhan)度(du)影響
實(shi)驗液體粘度分5,15,70和200mm2/s(cSt)四檔,前3檔是糖水溶液(ye),后者是甘油和水的溶液,再加(jia)上參比液20℃時的水,粘度約為(wei)1mm2/s。18臺儀(yi)表的粘度(du)變化影(ying)響量(liang)(liang)分(fen)布和平均影(ying)響量(liang)(liang)分(fen)別見表2和(he)表(biao)3。
圖1所示是DN40儀(yi)表(biao)粘度(du)影響(xiang)zui小和zui大儀(yi)表(biao)的誤差曲線,從中可以(yi)看出粘度增加誤差(cha)曲線(xian)向“正”向偏(pian)移(yi)。圖2是將另兩臺DN40儀表從流量換算成雷諾(nuo)數(ReD)后(hou)繪制的誤差曲線,實驗范圍包含了層流區(ReD<2320)、過(guo)渡區(qu)和紊(wen)流區(qu)(ReD>4000)。右(you)圖(tu)低流量(liang)范圍(wei)的儀表,按雷(lei)諾數從(cong)小到大的誤差(cha)曲(qu)線無(wu)法連(lian)成一線;左圖高流量范圍的儀表則(ze)可(ke)以連成一(yi)線。在(zai)后一(yi)種情況下,可以(yi)對某一使用對象,從(cong)此(ci)圖(tu)以內插法推導一條操(cao)作曲線,此曲線可到±0·5%;且提供了(le)按(an)有(you)限的校驗數(shu)據外推到較(jiao)大(da)尺寸儀(yi)表合適操作曲線的可能性。但該研(yan)究報道又認為,如果按右(you)圖所示(shi)的曲線,某一(yi)粘度(du)與水相異的液(ye)體(ti),其(qi)校(xiao)驗(yan)曲(qu)線(xian)不能從水校(xiao)驗(yan)曲(qu)線(xian)上外推法來(lai)求得,否則(ze)其誤(wu)差(cha)將大于5%。
2 溫度(du)影(ying)響
溫度變化(hua)以3種方式影(ying)響(xiang)儀表性能,即:環境溫度恒定,流體溫度變化(hua);流體溫度恒定,環境溫(wen)度(du)變(bian)化;流體和(he)環境溫度都變化。第(di)3種方(fang)式是(shi)zui多的(de)現(xian)實情(qing)況。
2·1 流體溫度(du)影(ying)響
表4中3~9各列是兩種環(huan)境溫(wen)度(du)條件下,3種襯里材料液體溫度(du)變化每10℃的(de)平均影響量(liang)。3種襯(chen)里材料間影響(xiang)量沒有明顯的(de)差(cha)別(bie),低流速(su)范(fan)圍影(ying)響比高(gao)流速(su)影(ying)響大(da)。
環境溫(wen)度(du)(du)對液體溫(wen)度(du)(du)變化影響量的作用非(fei)常(chang)有限,然而環境溫度從20℃變化(hua)到50℃,會使誤(wu)差曲線平均(jun)偏移(yi),從(cong)圖上(shang)讀出DN10儀表偏移(yi)量為0·4%,DN40儀表為0·3%,偏移方向不一,有些偏“正(zheng)”,另一些偏(pian)“負”。第10列是在做(zuo)完各(ge)溫度影響實驗后,重新(xin)在參比條(tiao)件(環境和(he)流(liu)體(ti)溫度(du)均為20℃)下校驗,與實(shi)驗開始時(shi)參比條件的(de)校驗數據比較的(de)總體(ti)偏移(yi)量,是不能(neng)恢(hui)復的變化(hua)量(liang)。圖3所示是(shi)流體溫度影(ying)響zui小和(he)zui大兩臺儀表的誤差曲(qu)線。H制造廠儀表(biao)流(liu)體溫度從20℃變到70℃,與(yu)參(can)比條件(jian)相(xiang)比變化小于0·3%;D制造廠儀表(biao)變(bian)化近1%。除(chu)個別(bie)測(ce)量點外,流體(ti)溫度增加,誤(wu)差(cha)向“正”相偏移。
2·2 環境溫度影響
表(biao)5為3種(zhong)襯里18臺儀表在兩(liang)種環境(jing)溫(wen)度(20℃及50℃)下流體(ti)溫度變化的(de)影響量(liang)。DN10儀表在(zai)低流速時影響量相對較高,高流速(su)時則低些;DN40儀表影(ying)(ying)響(xiang)量均相對低(di)些。本(ben)影(ying)(ying)響(xiang)量主要是由(you)電子部件(jian)引起(qi)的。
圖4所示(shi)是環境溫度(du)變(bian)化(hua)和流體溫度(du)變(bian)化(hua)影(ying)響量zui小和zui大兩臺(tai)儀(yi)表的誤差曲線。H制(zhi)造(zao)廠的儀(yi)表(biao)環境溫(wen)度從20℃升高到50℃,其(qi)影響為-0·2%~+0·5%;環(huan)境溫度為50℃時,流體溫度(du)從(cong)20℃變化到70℃,影響為-0·3%~+0·5%。E制造廠儀(yi)表環境溫度從(cong)20℃升高到50℃,其影響較大為-2·5%~-4·5%;環境溫度為50℃時,流體溫(wen)度從20℃變(bian)化(hua)到70℃,影響(xiang)為-0·5%~-1%。
3 長期穩定(ding)性
在(zai)長達(da)兩(liang)年半的(de)實(shi)驗周期內,每進行一輪試驗,先做一次參(can)比液體(ti)和參(can)比條件的基(ji)本誤差,對這些數據進行比較,即可獲得各臺(tai)儀(yi)表(biao)的(de)長期穩(wen)定性。表(biao)6所示(shi)是反映長期穩定的基本誤差zui大變化量臺(tai)數(shu)分布狀(zhuang)況和平(ping)均變化量。平(ping)均量大變化量在0·4%~0·8%之(zhi)間(jian)。
4 結束(shu)語
所試驗儀表的液(ye)體(ti)粘度(du)(du)(du)、液(ye)體(ti)溫(wen)度(du)(du)(du)和環境溫(wen)度(du)(du)(du)影(ying)響量參差不一,有些型號儀(yi)表還相當大。對(dui)于精度(du)較高基誤差優(you)于0·5%~1%的儀表更不能忽略,影響量已超(chao)過基本誤差很多。特別(bie)是有些制造(zao)廠聲稱在其參比條件下(xia)精度可達(da)0·2級的儀表,在分析其現場(chang)實際(ji)使用條件下的測量精度時(shi),必須考慮(lv)這些影響量的因素。
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