動(dòng)態(tài)零點(diǎn)整定法解決智能寶德Burkert電磁流量計(jì)綜合誤差探析

德國(guó)Burkert流量計(jì)中的寶德Burkert電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用在很多化工污水和火電廠以及生物醫(yī)藥行業(yè)等要求高的工況領(lǐng)域，這就要求我們現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)Burkert電磁流量計(jì)維護(hù)和故障預(yù)防以及解決這塊需要對(duì)Burkert流量計(jì)有個(gè)全面的了解和分析，這樣才能做到Burkert電磁流量計(jì)使用中一旦出現(xiàn)問(wèn)題能及時(shí)有效的解決！
一、影響智能寶德Burkert電磁流量計(jì)測(cè)量精度的因素
影響智能寶德Burkert電磁流量計(jì)測(cè)量精度的因素有很多，除了流量計(jì)本身設(shè)計(jì)和制造方面的因素外，智能寶德Burkert電磁流量計(jì)的安裝條件、操
作參數(shù)及運(yùn)行環(huán)境等也會(huì)產(chǎn)生不容忽視的誤差,如安裝連接產(chǎn)生的應(yīng)力、工作環(huán)境中強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)、工藝介質(zhì)溫度過(guò)高
以及工作壓力遠(yuǎn)高于檢定壓力等，都會(huì)直接影響智能寶德Burkert電磁流量計(jì)的測(cè)量精度。

(一)安裝應(yīng)力的影響及修正流經(jīng)測(cè)量管的流體引起測(cè)量管扭曲，其扭曲程度與質(zhì)量流量大小成正比。如流量計(jì)外部安裝
存在應(yīng)力，會(huì)直接疊加于測(cè)量管上，影響其扭曲程度,顯然測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性無(wú)法保證。因此，要規(guī)范儀表安裝,消除應(yīng)
力。安裝時(shí)將直管先固定在支撐架上,裝上流量計(jì)的連接件將直管按規(guī)定的長(zhǎng)度割開,將流量計(jì)無(wú)應(yīng)力吊裝焊接;或?qū)?br />工藝管道與法蘭正確對(duì)準(zhǔn),保持同軸同心以減小應(yīng)力，并設(shè)置固定支撐架,避免儀表在較長(zhǎng)管線上振動(dòng)。支撐架應(yīng)安裝在
儀表兩端法蘭外的管線上，如果直接支撐于儀表本身，會(huì)影響其振動(dòng)程度，振蕩時(shí)產(chǎn)生的相位差就會(huì)引起測(cè)量偏差,從而
影響測(cè)量結(jié)果，尤其對(duì)大口徑流量計(jì)，因其振動(dòng)幅度大，后果更嚴(yán)重。

(二)機(jī)械振動(dòng)的影響及修正從智能寶德Burkert電磁流量計(jì)的工作原理可知，它是基于振動(dòng)的原理進(jìn)行測(cè)量的儀表,而外界的機(jī)械振
動(dòng)所產(chǎn)生的諧振波勢(shì)必會(huì)干擾儀表自有的振動(dòng)幅度和頻率，影響測(cè)量的精度,嚴(yán)重時(shí)甚至還會(huì)損壞儀表。為消除機(jī)械振動(dòng)
對(duì)儀表精度造成的影響，應(yīng)在安裝和使用維護(hù)方面加以注意。安裝的地點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在沒(méi)有機(jī)械振動(dòng)的地方，遠(yuǎn)離泵房、
機(jī)組等振動(dòng)源;加強(qiáng)工藝管道的固定及支撐,避免機(jī)械振動(dòng)通過(guò)管道作用于智能寶德Burkert電磁流量計(jì)傳感器而產(chǎn)生干擾，引起異常
振動(dòng)，影響儀表正常工作。對(duì)于較短時(shí)間內(nèi)或較弱的振動(dòng)，則可通過(guò)增加流量計(jì)阻尼系數(shù)來(lái)進(jìn)行修正。阻尼系數(shù)可以通過(guò)
專用的通信器修改。

(三)工藝介質(zhì)溫度的影響及修正工藝介質(zhì)溫度的變化會(huì)引起介質(zhì)體積的變化，但不會(huì)影響質(zhì)量測(cè)量，因?yàn)闊o(wú)論溫度如何
變化質(zhì)量總是守恒的。但從材料力學(xué)的角度考慮，溫度的變化會(huì)影響測(cè)量管剛性與零點(diǎn)穩(wěn)定度,從而影響智能寶德Burkert電磁流量計(jì)
的測(cè)量精度。溫度的變化對(duì)測(cè)量管剛度的改變?cè)谟?當(dāng)溫度升高時(shí),測(cè)量管的材質(zhì)會(huì)變軟，反之則變硬,科氏力產(chǎn)生的扭
曲量也因此受影響。但測(cè)量管剛性具有重復(fù)性且可修復(fù)，-般智能寶德Burkert電磁流量計(jì)的傳感器內(nèi)都安裝有RID (電阻溫度探測(cè)器,
簡(jiǎn)稱熱電阻)溫度傳感器,可進(jìn)行溫度測(cè)量并進(jìn)行溫度補(bǔ)償。但溫度變化對(duì)零點(diǎn)穩(wěn)定度的影響卻會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加誤差， 且
是非重復(fù)性的。這是由傳感器的材質(zhì)和幾何結(jié)構(gòu)的不均衡造成的。傳感器的零點(diǎn)不穩(wěn)定是由于介質(zhì)溫度與調(diào)零溫度不一-致
時(shí)可能發(fā)生的*大偏移造成的。在介質(zhì)溫度與調(diào)零溫度有較大差別時(shí)，誤差較為顯著。因此，為了減小溫度對(duì)零點(diǎn)穩(wěn)定度
的影響，可以通過(guò)智能寶德Burkert電磁流量計(jì)在工藝溫度下調(diào)零來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(四)工作壓力的影響及修正

工作壓力的變化與溫度的變化-樣,也會(huì)引起測(cè)量管剛度的改變。當(dāng)介質(zhì)壓力升高時(shí)，傳感器測(cè)量管材質(zhì)變硬。壓力改變
引起傳感器彈性變差和結(jié)構(gòu)尺寸的改變,從而影響了智能寶德Burkert電磁流量計(jì)的儀表常數(shù)。因此，測(cè)量管的材料和幾何尺寸決定著
壓力對(duì)傳感器影響的大小，測(cè)量管口徑越大,影響越大。
壓力對(duì)智能寶德Burkert電磁流量計(jì)的影響不僅是介質(zhì)壓力的波動(dòng)對(duì)智能寶德Burkert電磁流量計(jì)的影響,更為突出的是工作壓力與標(biāo)定壓力的較大
偏差而造成的影響。目前流量計(jì)標(biāo)定站的標(biāo)定壓力-般設(shè)定在0. 3mP a左右，但是智能寶德Burkert電磁流量計(jì)一般安裝于供方的輸油泵
出口，實(shí)際工作壓力遠(yuǎn)高于標(biāo)定壓力。當(dāng)工作壓力高于標(biāo)定壓力時(shí)，傳感器測(cè)量管剛度的輕微變化會(huì)導(dǎo)致流量測(cè)量值產(chǎn)生
一個(gè)負(fù)向偏差,其幅度與測(cè)量管的厚度與外徑比有一-定的關(guān)系 ，比值高影響小，比值低則影響大。
某計(jì)量測(cè)試中心曾采用試驗(yàn)的方法測(cè)試出壓力變化對(duì)儀表測(cè)量精度的影響程度。具體方法是利用體積管流量標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)一
臺(tái)智能寶德Burkert電磁流量計(jì)進(jìn)行試驗(yàn),按照正常的檢定操作規(guī)程安裝好智能寶德Burkert電磁流量計(jì)，設(shè)定好檢定壓力,調(diào)整好智能寶德Burkert電磁流量計(jì)
零點(diǎn)后進(jìn)行標(biāo)定操作。完成一次檢定過(guò)程后,重新設(shè)定檢定壓力，在新的檢定壓力下再次進(jìn)行標(biāo)定操作，直到完成所有壓
力點(diǎn)的測(cè)試。對(duì)同一臺(tái)智能寶德Burkert電磁流量計(jì)在不同壓力下進(jìn)行測(cè)試，壓力越大，相對(duì)誤差越大，且誤差為負(fù)數(shù)，表明流量顯示
值偏小。從上面的分析可以看出:壓力對(duì)智能寶德Burkert電磁流量計(jì)測(cè)量值的影響是確實(shí)存在的，因此有必要加以修正。儀表廠家在
制造智能寶德Burkert電磁流量計(jì)時(shí),已考慮到壓力對(duì)測(cè)量精度的影響，通過(guò)增加測(cè)量管的壁厚來(lái)降低壓力對(duì)測(cè)量精度的影響，但增加
壁厚會(huì)降低扭曲靈敏度,而扭曲靈敏度的降低會(huì)降低測(cè)量精度,所以為了確保測(cè)量精度,測(cè)量管直徑和壁厚應(yīng)保持在一
個(gè)*佳比例。廠商無(wú)法在制造時(shí)進(jìn)行更多的技術(shù)改進(jìn)來(lái)消除工作壓力對(duì)測(cè)量精度的影響，要消除這種影響，還要在使用過(guò)
程中進(jìn)行修正。方法之一是由供需雙方約定 -一個(gè)平均壓力,計(jì)算出補(bǔ)償后的流量系數(shù),重新在變送器中組態(tài)，或根據(jù)流量
系數(shù)的變化確定- -個(gè)平均流量系數(shù)直接對(duì)流量計(jì)結(jié)果進(jìn)行修正，這在壓力波動(dòng)不大的情況下是可以采用的。但是較科學(xué)和
準(zhǔn)確的辦法是在計(jì)量點(diǎn)配備壓力變送器,將壓力變送器測(cè)得的信號(hào)引入智能寶德Burkert電磁流量計(jì)變送器中，由智能寶德Burkert電磁流量計(jì)根據(jù)
接收到的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)壓力補(bǔ)償。

二、動(dòng)態(tài)零點(diǎn)整定法
上面所述的方法并不是*簡(jiǎn)單的途徑，因?yàn)槠骄鶋毫﹄m然容易得到,但是計(jì)算補(bǔ)償后的流量系數(shù)并非易事。市場(chǎng)品牌不
一,產(chǎn)品系列多樣，智能化程度參差不齊,很難實(shí)現(xiàn)量化，只有通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和計(jì)算才能得到*科學(xué)的數(shù)據(jù)，工作量很
大;配備壓力變送器進(jìn)行補(bǔ)償，既增加了投入，又增加了維護(hù)及檢定等工作量,有的品牌不一定有此技術(shù)功能，即便是有
此功能，廠家也必須提供補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型。其實(shí)一臺(tái)流量計(jì)安裝到現(xiàn)場(chǎng)后，其工作條件(壓力、溫度、應(yīng)力等)是基本不變
的,即便是在油庫(kù)裝車系統(tǒng)，也會(huì)在管路中設(shè)計(jì)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置;另外，《智能寶德Burkert電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》(JJG 1038-
2008)中并未涉及智能寶德Burkert電磁流量計(jì)壓力修正的問(wèn)題，故*科學(xué)且具有操作性的方法就是動(dòng)態(tài)零點(diǎn)整定法。
-臺(tái)智能寶德Burkert電磁流量計(jì)自檢定完安裝至現(xiàn)場(chǎng)后，與檢定條件相比，其所受應(yīng)力、介質(zhì)溫度、介質(zhì)壓力都與檢定條件大有不
同。但當(dāng)智能寶德Burkert電磁流量計(jì)投運(yùn)后正常工作時(shí)，溫度、壓力等參數(shù)基本恒定，細(xì)微的變化可以忽略不計(jì)。當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定工作狀
態(tài)后，保持壓力穩(wěn)定，溫度恒定，停泵使表體內(nèi)充滿介質(zhì)且*靜止，此時(shí)進(jìn)行智能寶德Burkert電磁流量計(jì)零點(diǎn)整定,可以消除所有
外在的因素對(duì)其測(cè)量精度的影響。如工作條件變化，只需在變化后的條件下再進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定即可，即只要條件變化，就在
對(duì)應(yīng)工況下進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定。

三、結(jié)論
針對(duì)智能寶德Burkert電磁流量計(jì)檢定與實(shí)際工作條件的不同，實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)場(chǎng)安裝條件的差異，冬季與夏季工作環(huán)境氣溫的變化等影響
智能寶德Burkert電磁流量計(jì)測(cè)量精度的諸多因素，利用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)整定法,可以很好地解決實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中所遇到的智能寶德Burkert電磁流量計(jì)計(jì)量
不準(zhǔn)的問(wèn)題。