摘要: 智能电磁流量计的示值误差会随使用时间发生变化，受使用条件和现有现场校准技术的限制，无法精确修正误差变化。抽样选取 4 台具有连续 5 年检定记录的智能电磁流量计，利用检定数据建立和验证数学关系模型，得到较好的结论。从而能够依据使用年限实现对示值误差的定量修正，提高流量计的计量准确度。

 

        智能电磁流量计以其无压损、高精度、价格适中等优势受到广大石油、化工企业的青睐，在流量计量工作中担任着重要的角色。受流通介质、元件磨损等影响，随着使用时间的增加，智能电磁流量计的示值误差会发生改变，这也是要求每年进行复检的主要原因。但受现场安装条件或连续生产的限制，通常在安装完毕后不方便拆卸，就不能按期进行复检和误差修正，而目前现场校准的能力只能达到 0. 5 级，且受校准环境的影响，其不确定度很大，无法保证校准结果的准确性，从而也就失去了复检的意义 。如何检测智能电磁流量计在使用过程中的误差变化，确定其示值误差的大小就成为使用者关注的重点。

 

        笔者在历年坚持送检的流量计中，抽样选取了 4 台智能电磁流量计，依据前 4 年的连续检定数据，分析其误差变化，尝试找出示值误差与使用年限的相关关系，建立数学模型，并利用第 5 年的数据对数学模型进行验证，分析理论值与实际值的偏差程度。实验结果显示 理 论 值 偏 差 ** 大 为－0. 05%，满足智能电磁流量计的准确度要求，从而证明了该方法的可行性与可靠性。因此，基于数学模型可以根据使用年限对示值误差进行修正，提高流量计的计量准确度。

 

1 实验数据

        实验检定智能电磁流量计使用的静态质量法水流量标准装置为 0. 05 级，自 2007 年开展检校工作以来，一直运行良好，稳定性和重复性均在控制范围之内，所以在连续的 5 年 (2008—2012 年) 检定记录中，标准装置对智能电磁流量计检定结果的影响可以忽略不计。

 

        从现有的记录中查找能够坚持每年送检的智能电磁流量计，同时为避免流量计厂家和型号等因素的影响，选取了生产厂家 (KＲOHNE)、口径(DN50 mm)、准度等级 (0. 5 级)、计量介质(自来水) 等参数均一致的 4 台流量计。

 

2 实验过程

        对4 台智能电磁流量计前4 年的检定数据绘制曲线图，如图 1 所示。

        如图 1 所示，流量计的示值误差基本呈现出随使用年限逐渐增大的趋势，只是增长的程度和速度不同。对 1 # 流量计的检定数据进行曲线拟合，得到数学关系模型如下:

        y = －0. 098x +0. 255 Ｒ 2 =0. 98 (1)

        式中: x 为使用年限，x = 1，2，3，…; y 为流量计的示值误差; Ｒ 为相关程度，值越大表示拟合程度越好 (取值范围为 0 ～ 1，不小于 0. 8 即表示合格)。采用同样的方法对其余 3 台流量计的检定数据进行曲线拟合，得到数学关系模型依次为:

        y =0. 049x +0. 045 Ｒ 2 =0. 89 (2)

        y = －0. 0225x 2 +0. 0375x －0. 0675 Ｒ 2 =0. 99(3)

        y = －0. 0175x 2 +0. 2485x －0. 1875 Ｒ 2 =0. 99(4)

 

        依据上述数学关系模型分别计算出各智能电磁流量计第 5 年的检定数据 (理论值)，与实际的检定数据 (实际值) 比对，并计算其偏差值 (理论值－ 实际值)，如表 1 所示。

        从对比结果可以看出，4 台智能电磁流量计中偏差值**大的为 Δy = － 0. 05%，小于流量计的**大允许误差 ±0. 5%，表明以上建立的数学关系模型是成立的，即通过数学模型建立示值误差与使用年限的方法切实可行。

 

3 实验结论

        通过以上对智能电磁流量计示值误差与使用年限的研究，可以得出，智能电磁流量计的示值误差随使用年限呈现逐年增大的趋势，通过两者的关系建立数学模型，并通过已有的数据对数学模型进行验证，得到很好的结果，证明了方法的可行性与可靠性。从而实现通过使用年限计算示值误差的方法，对流量计进行误差修正，提高流量计的计量准确度。

 

        本文通过分析研究，建立了智能电磁流量计示值误差与使用年限的数学关系模型，能够很好地解决现场拆卸的困难和校准技术的缺陷，这一方法具有一定的先进性和指导性。同时，针对不同的使用情况，两者的数学关系模型不尽相同，不能使用统一的模型，这就要求智能电磁流量计必须有一定的周期检定数据才能建立数学关系模型。同时，为避免使用环境、型号规格等因素的影响，本文选取了参数基本一致的智能电磁流量计作为研究对象，得出较为理想的结论。但是针对不同参数的智能电磁流量计以及其他类型的流量计，其示值误差与使用年限之间的关系还有待进一步的研究。

         作者：智能电磁流量计

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