液體粘度液(ye)體溫度環境溫(wēn)度對
EMFM
系列(liè)電磁流量計的(de)影響
,通常(chang)認爲電磁流量(liàng)計所測體積流(liú)量不受液體電(dian)導率
(隻要(yao)大于某一閥值(zhí)
)、液體粘度(dù)、液體溫度和環(huan)境溫度參量的(de)影響。随着儀表(biǎo)使用介📧質從過(guò)去應用zui多的水(shuǐ)和水溶液擴大(da)到其他液體
,若幹用戶根(gēn)據現場使用經(jīng)驗
,開始懷(huái)疑這些認識。儀(yi)表使用者協會(huì)
WIB邀集
8家電磁流量計(ji)制造廠提供儀(yi)表
,委托荷(he)蘭應用科學研(yan)究組織
TNO和(hé)荷蘭國家礦業(yè)公司研究所
DSM,進行應用基(ji)礎研究。試驗研(yan)究曆時兩年半(ban)
,于
1993年(nián)發表研究報告(gao)。下文摘錄有關(guān)粘度影響
,液體溫度和環(huan)境溫度影響
,長期穩定性(xing)的内容。液體電(diàn)導率影響請參(can)閱另一專題文(wén)㊙️章。參加實驗
20台電磁流量(liang)計均爲流量傳(chuán)感器和轉換器(qì)組合在一🌏起的(de)一體化儀表
,度均優于
1%,儀表口徑、台(tai)數和襯裏材料(liào)見表
1,其中(zhōng)
2台陶瓷襯(chèn)裏儀表中途退(tuì)出。
1 液體粘(zhan)度影響
實(shí)驗液體粘度分(fèn)
5,15,70和
200mm2/s(cSt)四(si)檔
,前
3檔是糖水溶液(yè)
,後者是甘(gān)油和水的溶液(ye)
,再加上參(can)比液
20℃
時的水
,粘(zhān)度約爲
1mm2/s。
18台儀表的粘(zhan)度變化影響量(liàng)分布和平均影(yǐng)響量分别🈲見表(biao)
2和表
3。
圖
1所(suǒ)示是
DN40儀表(biao)粘度影響zui小和(he)zui大儀表的誤差(chà)曲線
,從中(zhōng)可以看出粘度(dù)增加誤差曲線(xiàn)向
“正
”向偏移。圖
2是将另兩台
DN40儀表從流量(liàng)換算成雷諾數(shu)
(ReD)後繪制的(de)誤差曲線
,實驗範圍包含(hán)了層流區
(ReD<2320)、過渡區和紊流(liú)區
(ReD>4000)。右圖低(di)流量範圍的儀(yí)表
,按雷諾(nuò)數從小到大的(de)誤差曲線無法(fǎ)連成一線
;左圖高流量範(fàn)圍的儀表則可(ke)以連成一線。在(zai)後一種情況下(xia)
,可以對某(mou)一使用對象
,從此圖以内(nei)插法推導一條(tiáo)操作曲線
,此曲線可到
±0·5%;且提供了按(an)有限的校驗數(shu)據外推到較大(dà)尺寸儀表合📧适(shi)操作♻️曲線的可(kě)能性。但該研究(jiū)報道又認爲
,如果按右圖(tú)所示的曲線
,某一粘度與(yu)水相異的液體(ti)
,其校驗曲(qǔ)線不能從水校(xiào)驗曲線上外推(tuī)法來求得
,否則其誤差将(jiang)大于
5%。
2 溫度影響
溫度變化以
3種方式影響(xiang)儀表性能
,即
:環境溫(wēn)度恒定
,流(liu)體溫度變化
;流體溫度恒(héng)定
,環境溫(wen)度變化
;流(liú)體和環境溫度(dù)都變化。第
3種方式是zui多的(de)現實情況。
2·1 流體溫度影響(xiang)
表
4中(zhōng)
3~9各列是兩(liang)種環境溫度條(tiao)件下
,3種襯(chen)裏材料液體溫(wen)度變化每
10℃
的平均影(ying)響量。
3種襯(chèn)裏材料間影響(xiang)量沒有明顯的(de)差别
,低流(liu)速範圍影響比(bi)高流速影響大(da)。
環境溫度(dù)對液體溫度變(bian)化影響量的作(zuò)用非常有限 ,然而環境溫(wēn)度從 20℃ 變化到 50℃ ,會使誤差曲(qu)線平均偏移 ,從圖上讀出(chu) DN10儀表偏移(yi)量爲 0·4%,DN40儀表(biǎo)爲 0·3%,偏移方(fāng)向不一 ,有(yǒu)些偏 “正 ”,另一些偏 “負 ”。第 10列是在做完(wan)各溫度影響實(shi)驗後 ,重新(xīn)在參比條件 (環境和流體(tǐ)溫度均爲 20℃ )下校驗 ,與實驗開始(shǐ)時參比條件的(de)校驗數據比較(jiao)的總體偏👣移⛱️量(liàng) ,是不能恢(huī)複的變化量。圖(tu) 3所示是流(liu)體溫度影響zui小(xiǎo)和zui大兩台儀表(biao)的誤差曲💃🏻線。 H制造廠儀表(biǎo)流體溫度從 20℃ 變到 70℃ ,與參比(bi)條件相比變化(huà)小于 0·3%;D制造(zao)廠儀表變化近(jìn) 1%。除個别測(cè)量點外 ,流(liú)體溫度增加 ,誤差向 “正 ”相偏移(yi)。
2·2 環境溫度(du)影響
表
5爲
3種襯(chen)裏
18台儀表(biao)在兩種環境溫(wen)度
(20℃
及(ji)
50℃
)下流(liú)體溫度變化的(de)影響量。
DN10儀(yi)表在低流速時(shí)影響量相對較(jiào)高
,高流速(su)時則低些
;DN40儀表影響量均(jun)相對低些。本影(ying)響量主要是由(you)電子部⛷️件引起(qi)的。
圖
4所示是環境溫(wēn)度變化和流體(tǐ)溫度變化影響(xiǎng)量zui小和⁉️zui大兩台(tái)儀表的誤差曲(qu)線。
H制造廠(chang)的儀表環境溫(wēn)度從
20℃
升高到
50℃
,其影響爲
-0·2%~+0·5%;環境溫度爲(wèi)
50℃
時
,流體溫度從(cóng)
20℃
變化(huà)到
70℃
,影(ying)響爲
-0·3%~+0·5%。
E制造廠儀表環(huan)境溫度從
20℃
升高到
50℃
,其影響(xiang)較大爲
-2·5%~-4·5%;環(huán)境溫度爲
50℃
時
,流(liú)體溫度從
20℃
變化到
70℃
,影響爲(wèi)
-0·5%~-1%。
3 長期(qi)穩定性
在(zai)長達兩年半的(de)實驗周期内
,每進行一輪(lun)試驗
,先做(zuo)一次參比液體(tǐ)和參比條件的(de)基本誤差
,對這些數據進(jìn)行比較
,即(jí)可獲得各台儀(yi)表的長期穩定(ding)性。表
6所示(shì)是反映長期穩(wen)定的基本誤差(cha)zui大變化量台數(shù)分布狀況❌和平(ping)均變化量。平均(jun1)量大變化量在(zai)
0·4%~0·8%之間。
4 結束語
所(suo)試驗儀表的液(ye)體粘度、液體溫(wēn)度和環境溫度(dù)影響量🔴參❄️差不(bú)一
,有些型(xing)号儀表還相當(dāng)大。對于精度較(jiao)高基誤差優于(yú)
0·5%~1%的儀表更(gèng)不能忽略
,影響量已超過(guò)基本誤差很多(duo)。特别是有些制(zhi)造廠聲稱🐇在其(qi)參☂️比條件下精(jīng)度可達
0·2級(jí)的儀表
,在(zai)分析其現場實(shí)際使用條件下(xia)的測量精度時(shi)
,必須考慮(lǜ)這些影響量的(de)因素。
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