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        基于流量計量儀表環境試驗在線檢測裝置的研究

        來源:作者:高森林,孫權,孟繁亮,王錫鋼,張笑平【天津市計量監督檢測科學發表時間:2017-08-03 17:15:53

         摘 要: 依據 JJG 1033 -2007《電磁流量計檢定規程》中附錄 A 型式評價大綱的要求,流量計量儀表應在環境溫濕度發生變化的條件下,對其計量性能進行考核。為滿足型式評價大綱的要求,開發了一套“流量計量儀表環境試驗在線檢測裝置”。該裝置可將流量管路、被測儀表直接接入到環境試驗裝置內,通過改變溫濕度設定參數,對被測儀表計量性能進行考核。專家驗收表明: 該裝置完全能夠滿足對流量計量儀表在溫濕度環境條件變化的情況下,進行在線計量檢測。

         
        引言
               流量計量儀表應用廣泛,在我國現代化建設中發揮著重大的作用。針對電磁流量計量儀表的型式評價工作是保障其質量的重要手段,有著十分重要的意義。
         
               但是,目前國內實驗室在高低溫濕熱環境條件變化的情況下,對能源計量儀表計量性能影響的試驗,基本都是靜態測量,即完成環境試驗后將儀表從試驗箱中取出再進行計量性能測試,無法真正做到測量環境變化時,對儀表計量性能進行在線測量  。針對這種檢測需求,我們設計開發了一套“電磁流量計量儀表環境試驗在線檢測裝置”。該裝置可將流量管路直接接入到環境試驗裝置內,被測儀表可以從環境試驗裝置內部直接接入管路中,整個試驗過程中,儀表完全處于被設定好的環境條件中,通過觀察窗口可以觀測儀表的測試數據,從而實現在環境條件變化時,測量儀表的計量性能,達到對計量儀表進行在線測量的目的。
         
        1 檢測裝置的設計指標及基本結構
        1. 1 技術參數
               依據技術規范的要求,該裝置的溫濕度參數要求如表 1 所示。
        裝置溫濕度參數要求
        1. 2 外型結構設計
               目前廣泛采用的 LBS 型水流量標準裝置,可完成對 ф 65, ф 80, ф 100, ф 125, ф 150, ф 200 不同口徑流量儀表的檢測工作。外型結構的設計充分考慮了試驗室的現有空間,同時,還要很便捷地實現對不同口徑儀表的管路切換,使一臺試驗裝置可以完成對不同口徑儀表的檢測試驗。
         
               為保證管路完整地連接到環境試驗裝置內,箱體設計成前后兩部分,前后對接箱體,使管路完全置入到電磁流量計試驗裝置內。如圖 1 所示。它是一種新的設計思路、新的設計理念。內外箱體材料選用 SUS304 不銹鋼,板材厚度不小于 1. 2 mm。保溫層材料為硬質阻燃聚氨脂發泡,其厚度不小于 100 mm,以達到良好的保溫效果。
        外形結構示意圖
        1. 3 不同口徑管路的連接設計
               將箱體連接管路處設計為法蘭結構,同時將法蘭分割成兩體,法蘭可以固定在試驗裝置上,在試驗裝置的兩部分合在一起的時候會形成通孔。通孔的直徑可與被測儀表所安裝的管道相配合。通過更換不同口徑的法蘭,實現與不同口徑管道的切換,達到對不同口徑儀表的在線檢測。如圖 2 所示。
        法蘭結構實物圖
        1. 4 控制系統的設計
               選用7 吋 LCD 彩色液晶顯示屏,可通過觸摸控制,采用中文界面,可控制溫度、濕度,同時設有超溫保護、超壓保護、水位控制及溫濕度記錄曲線等功能 。如圖 3 所示。
        可編程控器示意圖
               圖 3 中,輸入信號包括過載、超溫、高水位、低水位、超壓、欠壓、過熱、短路等報警信號; 輸出信號包括加溫、制冷、電源、排風、照明及總電源開關等信號。
         
        1. 5 冷熱循環系統的設計
               制冷機組選用優質品牌。使用環保型制冷劑。空氣冷卻方式,制冷壓力監控配有用于檢測壓縮機工況的壓力傳感器。低溫聯接管路采用優質無氧銅管。加熱方式采用 304 不銹鋼鎧裝,優質鎳鉻合金電熱絲式加熱器,PID 調節,執行元件為固態繼電器。如圖 4所示。
        冷熱循環示意圖
        1. 6 噴霧系統的設計
               噴霧系統采用電熱蒸氣式加濕,通過位式控制調節電磁閥,控制加濕。如圖 5 所示。圖中,調壓器的主要功能是調整噴射的強度。另外,選用液位控制儀進行水位控制。
        噴霧系統示意圖
        2 運行效果
        2. 1 測試驗證
               依據 JJF 1101 - 2003 環境試驗設備溫度、濕度校準規范,選用多路溫濕度巡顯儀對該裝置進行校準,校準結果及中國計量科學研究院專家對該裝置進行現場校準結果的數據表明,該裝置的檢測結果完全滿足我們設計的技術指標要求。其高溫溫度**大誤差: -0. 6 ℃; 低溫溫度**大誤差: - 0. 8 ℃; 濕度**大誤差: -0. 9%RH。
         
        2. 2 運行結果
               目前,該裝置已投入到我院實際的現場在線檢測試驗工作中,試驗表明,由于有了該裝置的開發,真正實現了電磁流量計量儀表在溫濕度環境條件變化的條件下,進行在線檢測,滿足了規程、規范的技術要求。
         
        3 結語
                目前“電磁流量計量儀表環境試驗在線檢測裝置”已通過了國家質檢總局科技司委托天津市市場和質量監督管理委員會在天津組織專家對該裝置的驗收。該裝置完全能 夠 滿 足 對 ф 65, ф 80, ф 100, ф 125, ф 150,ф 200 不同口徑流量儀表,在不同溫濕度環境條件下的在線檢測工作,該裝置**大的亮點是突破傳統的設計理念,把試驗箱體分割成兩半,實現前后對接,良好的密封。把管路及被測儀表直接接入到環境試驗裝置內,實現真正意義上的環境試驗的在線檢測。同時,通過更換試驗箱體的法蘭,實現對不同口徑流量儀表的檢測。
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