电磁流量计的在线校验是在不拆卸仪表、不中断工艺流程的前提下,通过特定技术手段验证其测量准确性的操作,适用于连续生产场景(如化工、水处理、冶金等)。其核心是通过对比、参数检测或流场分析,判断仪表误差是否在允许范围内。以下是主流在线校验方法的详细说明:
一、在线校验的核心原则
电磁流量计的测量精度受电极污染、衬里磨损、磁场强度、流场分布等因素影响,在线校验需满足:
校验期间工艺参数(流量、温度、压力、介质电导率)稳定(波动≤±5%);
管道满管且无气泡、固形物沉积(含气率<0.5%,含固率<1%);
符合JJG1033《电磁流量计检定规程》中“在线比对”技术要求。
二、主流在线校验方法
1.标准表比对法(最常用)
原理:将被校电磁流量计与高精度“标准表”串联在同一管道,在相同工况下对比两者测量值,计算误差。
操作步骤:
选择标准表:精度等级需比被校表高1-2个等级(如被校表1.0级,标准表选0.5级),常用类型为高精度电磁流量计(适用于导电介质)或超声流量计(非侵入式,更灵活)。
安装位置:标准表与被校表间距≥10D(D为管径),避免相互干扰;标准表上游直管段≥20D,下游≥5D,确保流场一致。
数据采集:在3个以上流量点(如20%、50%、80%满量程)稳定运行10-30分钟,记录两者瞬时流量和累积流量。
误差计算:相对误差=标准表示值被校表示值−标准表示值×100%
若误差≤被校表精度等级(如1.0级允许±1.0%),则判定合格。
适用场景:大管径(DN50以上)、连续稳定流量的场合(如自来水总管、化工原料管线)。
优缺点:精度高(误差≤±0.5%),但需临时安装标准表,适用于计划性校验。
2.体积/质量法(适用于中小管径)
原理:通过计量已知容积的容器(或称重设备)接收介质,对比容器计量值与电磁流量计累积值,计算误差。
操作步骤:
准备校验装置:下游连接标定罐(容积已知,精度±0.1%)或电子秤(精度≥0.1%),配套快速切断阀。
操作流程:
1.关闭标定罐旁路阀,开启切断阀,让介质流入罐内;
2.记录电磁流量计开始累积时的“初始值”和罐内介质“初始体积/质量”;
3.达到预设流量(如罐容的80%)后,关闭切断阀,记录流量计“终止累积值”和罐内“终值”;
4.计算误差:误差=终值−初始值流量计累积值−(终值−初始值)×100%
适用场景:中小管径(DN100以下)、介质可临时储存的场合(如纯水、药液)。
优缺点:无需标准表,成本低,但受容器容积限制,不适合大流量管线。
3.电磁参数校验法(针对仪表自身性能)
原理:通过检测电磁流量计的励磁电流、电极信号、线圈电阻等核心参数,判断传感器和转换器是否正常。
关键参数检测:
励磁线圈:用万用表测线圈电阻(与出厂值偏差≤±5%),绝缘电阻≥50MΩ(500V兆欧表),确保无短路或老化;
电极信号:用示波器检测电极输出的交流电动势(信号幅值应与流量成正比,无杂波干扰);
转换器:检查励磁频率(通常50/60Hz或低频矩形波)、A/D转换精度(通过模拟信号发生器输入标准信号,验证输出是否线性)。
判定标准:若参数与出厂校准值偏差≤±10%,且信号稳定,则仪表硬件无故障(需结合流场进一步判断测量精度)。
适用场景:怀疑仪表硬件故障(如无输出、信号波动大)时的快速排查。
4.超声波流场分析法(非侵入式)
原理:在被校电磁流量计上下游管道外壁安装多声道超声波探头,测量管道截面的流速分布,与电磁流量计的“平均流速”计算值对比,判断流场是否畸变(如漩涡、偏流)对测量的影响。
操作步骤:
探头布置:沿管道圆周均匀分布4-8个声道(管径越大,声道越多),覆盖整个截面;
数据采集:超声波仪表测量截面平均流速(精度±0.5%),与电磁流量计的“流速=流量/截面积”计算值对比;
流场判定:若流速分布偏差≤±3%,说明流场均匀,电磁流量计误差主要来自自身;若偏差>5%,需检查上游是否有弯头、阀门导致流场畸变(需加装整流器)。
适用场景:大管径(DN300以上)、流场复杂的场合(如泵后、弯头下游)。
三、特殊情况处理
1.电极污染/结垢:
若校验发现误差超差,可先进行在线清洗(如通蒸汽、化学清洗液冲洗电极),再重复校验。若清洗后误差恢复,说明误差由污染导致,无需拆机。
2.衬里磨损:
对于磨损性介质(如矿浆),可通过测量“电极与管道内壁距离”(用专用探杆)判断衬里厚度,若磨损量>原厚度的20%,需停机更换衬里(在线无法修复)。
3.磁场干扰:
若校验时信号波动大,需检测环境磁场(用高斯计),确保管道周围50cm内无强电磁场(如电机、变压器,磁场强度<10mT),否则需加装磁屏蔽罩。
四、校验周期与注意事项
周期:一般工业场合每年1次,贸易结算场合每6个月1次;
记录要求:需存档校验时的工艺参数(温度、压力、电导率)、标准表型号、误差数据,作为下次校验的基准;
局限性:在线校验无法替代离线检定(如JJG1033要求的实流标定),重要计量点(如贸易结算)需每3-5年离线检定1次。
综上,电磁流量计在线校验以标准表比对法和超声波流场分析法为主,需结合现场工况选择;核心是区分误差来源(硬件故障/流场问题/介质变化),确保校验结果的可靠性。