1 概述

      電磁流量計是應用法拉第電磁感應定律測量導電液體的體積流量的儀表。整套儀表由電磁流量計傳感器和電磁流量計轉換器兩部分組成。

      按照ISO9000《量管理體系》的有關要求，測量儀表的檢測必須在受控狀態下進行。流量儀表的檢查方法通常有離線檢查和現場在線檢查兩種方法。離線流量校準檢查將儀表卸離管線送至實驗室流量標準裝置上進行。但大口徑流量計不能隨意拆卸流量傳感器離線校準，即使容許離線校準，亦因工程費用大而不能大面積地鋪開。因此亦只能采用現場在線的校驗的方法來驗證或評估電磁流量計的流量測量值是否保持或已超過原始校準精度等級范圍。在線校驗一般有兩種方法；（1）采用便攜式超聲波流量計比對，但這種方法是定性分析，并不是定量評估，因超聲波流量計比電磁流量計精度低。（2）采用模擬發生器和相關檢測儀表分別對傳感器和轉換器進行獨立測試，其測試數據與產品出廠時的參數比較，找出儀表的誤差項。我們經過十幾年來的測試經驗總結，這種校驗辦法是可行的，為鑒定該流量計是否可以在允差內繼續使用提供了依據。這正是本文重點介紹的內容。

      2 技術要求

      2.1 對被測試流量計必須由生產廠家提供下列內容資料
      2.1.1 傳感器與轉換器的成套性，符合產品說明書。
      2.1.2 具有產品合格證，產品使用說明書傳感器銘牌應具有下列內容：
      （1）制造廠廠名，計量器具標志；
      （2）儀表型號、系列編號和儀表常數；
      （3）公稱直徑；工作壓力；工作溫度；
      （4）襯衣材料；電極材料；
      （5）勵磁電壓、電流和頻率；
      （6）制造日期。
      （7）勵磁線圈銅電阻值、勵磁線圈對地的絕緣電阻、襯里，信號線與勵磁之間的絕緣電阻；信號、勵磁電纜每10米電阻值。（此幾項生產廠家一直未提供）
      （8）輸出信號形式（脈沖，電流，通訊接口）；

      3 校驗條件

      3.1 環境條件
      3.1.1 溫度：4℃~35℃；
      3.1.2 振動：人體無明顯感覺；
      3.1.3 電磁場：不應對流量計帶來附加誤差。

      3.2 測試、校驗流量計的基本條件
      3.2.1 傳感器的安裝必須嚴格按照產品說明書要求執行；
      3.2.2 測試、校驗介質：用水作測試、校驗介質。要求流動穩定，無旋渦和脈動，水中不夾雜氣體，不夾雜固體物質。保證滿管流動。

      3.3 測試、校驗使用設備
      3.3.1 測試、校驗使用設備應具有檢定證書或上級計量單位授予的相關程序文件。
      3.3.2 測試、校驗使用設備應正確接地，并注意用電的安全問題。
      3.3.3 校驗使用設備主要有由生產廠家提供的模擬信號器（上海光華愛而美特：GS8A、開封儀表廠：MagMaster Simula-tor），51/2數字萬用表，高內阻指針式萬用表，500V.DC兆歐表，頻率計等。

      4 校驗項目和校驗方法

      4.1 外觀檢驗：傳感器、轉換器各零部件裝配完整良好，各項標記正確、清潔。緊固件結合牢固。漆層、金屬鍍層無脫落，無銹蝕。銘牌字跡清晰。

      4.2 不能停水檢查電磁流量計轉換器，用模擬信號器和相關通用儀表測試，其校準精度取決于模擬信號器和通用儀表的精度。傳感器檢查則以測試電極與液體電阻值；檢查勵磁線圈包括勵磁連接電纜的絕緣電阻值和銅電阻值，以及檢查轉換器輸出的勵磁電流，核對磁場強度等間接方法進行評估。在有條件停水的管線，還可以增加從預設在傳感器附近的檢修孔進人，檢查電極和村里附著物層，沉積狀況和進行清洗工作。

      4.3 現場在線檢查電磁流量計內容如表1所示項目，將流量傳感器（包括勵磁和信號電纜、轉換器）分開進行。

表1 

      4.4 電磁流量計整機的零點檢查。本檢查項目要求流量計傳感器在測量管先充滿液體并且無流動條件下進行，如果不具備此條件時，可放棄整機零點檢查項目，只對轉換器作單獨的零點檢查和調整，對轉換器作單獨的零點檢查和調整的前提是：必須在傳感器檢查完畢后，且保證傳感器勵磁回路和信號絕緣電阻等參數正常（均包括電纜）才有意義。

      4.5 連接電纜檢查。用兆歐表檢查信號與勵磁線各芯導通絕緣電阻，檢查各屏蔽層接地完好。

      4.6 轉換器檢查。在現場或儀表室用通用儀表以及與流量計型號相匹配的模擬信號器代替傳感器提供流量信號進行調零和校準。校準包括零點檢查和調整、設定值檢查、勵磁電流測量、電流、頻率/脈沖輸出檢查等。這些檢查項目要與記錄在案的上一次檢查值（或出廠值）進行比較，是否有變化超出了容許范圍。

      4.7 傳感器檢查。通過對勵磁線圈的檢查和檢查轉換器所測得的勵磁電流，間接評價磁場強度是否變化，或仍保持在出廠校準時的原值；測量電極與液體電阻，評估電極表面受污垢和襯里附著層狀況；檢查各部位絕緣電阻以判斷零件劣化程度，估計是否會由此引入干擾。若能停水，通過進入孔可觀察傳感器內部的情況，同時測量電極和襯里附著層厚度，清洗附著層前后因流動面積變化引入的流量值變化。

      4.7.1 測量勵磁線圈銅電阻。用數字萬用表測量線圈電阻值是否與出廠值相符合，確認線圈良好導通和無匝間短路現象。

      4.7.2 檢查勵磁線圈絕緣電阻。用500伏兆歐表測量勵磁線圈絕緣電阻，檢查勵磁回路對地的絕緣電阻值。絕緣電阻值應在20MΩ以上。

      4.7.3 檢查電極與液體之間電阻。用指針式萬用表分別測量電極與液體（接地端）接觸電阻，間接評估電極和村里層表面大體狀況，如電極和襯里層是否附著沉積層，沉積層是導電性的還是絕緣性的（接液電阻隨介質導電性增強而減少，隨管徑增大而增大。介質為自來水時一般小于50KΩ）。

      4.7.4 用500伏兆歐表檢查信號電路絕緣和勵磁電路、信號電路之間絕緣（正常值應大于20MΩ）。

表2 電磁流量計校驗記錄   

校驗日期：                     有效期：                     校驗周期：          年

      4.7.5用500伏兆歐表檢查電極絕緣電阻和村里狀況（正常值應大于100MΩ）。

      4.8 轉換器的相對誤差測定：接通電源預熱15分鐘以上，轉換器調零，通過模擬信號器調節流量，選定5個檔位，每檔重復3次。每次轉換器表示的流量值與模擬信號器各檔位對應的理論值之差，15次測量中的者即是該轉換器的誤差。誤差的計算公式為：

式中：δ―― 轉換器的相對誤差；
         Qm―― 轉換器表示的流量值（m³/h）；
         Qs ―― 模擬信號器對應檔位的理論流量值（m³/h）；

      4.9 轉換器計算每一點的重復性，計算公式：

式中：S―― 標準偏差；
        Qi―― 第i次同量點被檢轉換器表示的流量值（m³/h）；
        Q ―― 同量點上被檢轉換器表示的流量的平均值（m³/h）；
       δr――重復性。

      5點中δr的者即是該轉換器的重復性。

      5 校驗結果處理和校驗周期

      5.1 經校驗合格的流量計發給校準證書或校準合格證。校驗不合格的流量計，發給校驗結果通知書。校準證書或校準合格證應填寫下列內容：

      A.流量計的準確度等級（包括基本誤差、重復性）；
      B.校驗裝置的準確度；
      C.流量范圍；
      D.校驗日期與有效期；
      E.校驗周期；
      F.校驗與核驗人員簽字；
      G.加蓋校驗單位印章。
      校驗結果通知書應注明不合格的項目。

      5.2 流量計的校驗周期一般為一年，其中用于貿易結算的流量計為半年。

      6 存在問題和建議：

      6.1 目前我們在線校驗的電磁流量計的模擬發生器精度較低，為使電磁流量計在線校驗的準確性，建議生產廠家提供的模擬發生器準確度提高到0.1~0.2%，另外，流量計出廠時，必須增加提供傳感器電極和勵磁線圈的絕緣電阻、勵磁線圈的銅電阻、以及信號和勵磁電纜的電阻值（按Ω/10m計算）。

      6.2 傳感器接線盒接線工藝以及絕緣膠是關鍵，處理不好將帶來后患，而且有時難于檢查出來。

      表中：對于上海光華．愛而美特流量計X＝Q99%.K/GK.DN²（K為常數取7.074m³h）；GK傳感器常數：DN為儀表口徑（mm）

      Y=模擬發生器設定值

      對于開封儀表廠的流量計校驗采用ABB模擬發生器0.05-10m/s流速計算值和流量計表示值進行比較后計算出誤差。