液體流量標準裝置

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體積管式液體流量標準裝置

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體積管式液體流量標準裝置

  • 所屬分類:體積管檢定裝置

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  • 發布日期:2018/01/22
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詳細介紹

液體流量標準裝置



一、設計依據和概述

該裝置依據用戶提出的要求和國家計量檢定規程“JJG164-2000《液體流量標準裝置檢定規程》、JJG8209-2010《體積管檢定規程》、JJG643-2003《標準表法流量標準裝置檢定規程》、JJG198-1994《速度式流量計檢定規程》、JJG667-2010《液體容積式流量計檢定規程》、JJG897-1995《質量流量計檢定規程》、JJG1038-2008《科里奧利質量流量計檢定規程》、JJG1033-2007《電磁流量計檢定規程》、JJG1030-2007《超聲流量計檢定規程》、JJG1029-2007《渦街流量計檢定規程》、JJG1037-2008《渦輪流量計檢定規程》”進行設計制造,采用標準體積管和標準表法進行檢定。整套裝置可由中國計量科學研究院指派專家或用戶指定法定計量部門現場考評驗收,并出具檢定證書。

由于整套標定裝置的流量范圍要求最大450m3/h(DN200最大流速:V=4m/s),為了降低制造成本,同時保證整套裝置的準確度,采用用戶現有的體積管(改造),和電磁流量計作為本套裝置的原級標準和次級標準。改造后的體積管法液體流量標準裝置要求裝置同一穩定的流量計的同一流量點檢定時基本誤差不超過0.05%??梢詽M足對現有的(DN15-200)mm的速度式流量計、容積式流量計以及質量流量計的檢定和校準要求。

本套裝置的特點是動態法標定,流體在密封管道中循環,標準裝置與被檢表工況一致,無流程中相關配套設備累計誤差帶來的系統誤差。設置4m3穩壓容器并配以水泵電機變頻調節,可作為標準表法中的穩壓系統。體積管的重復性高達0.02%,這是靜態容積法、靜態質量法、標準表法無法可比的。本套體積管法標準裝置工藝簡單、操作方便、安全可靠。

整套裝置采用微機自動控制系統,可對整套裝置進行自動控制和數據自動采集,如標準容積、被檢表、標準表、壓力變送器、溫度變送器的采集,體積管、流量調節和變頻調速器、閥門的控制等??勺詣舆M行單點、三點、五點及多點的自動檢定,可實現數據自動存儲、自動查詢、自動打印檢定結果和檢定證書等功能。裝置的穩壓方式標準表法采用穩壓容器和變頻調節相結合,通過控制變頻器轉速控制水泵轉速,實現系統壓力穩定,可滿足各口徑流量調節需求,并降低系統能耗。

整套裝置的動力、控制和軟件系統可達到協調、高效工作,從設定流量點到流場穩定、具備檢定條件的準備時間應控制在5min內。

二、技術指標

2.1檢定方法:標準體積管法+標準表法

★擴展不確定度:標準體積管法:0.05% (k=2)體積管重復性:0.02%

                標準表法:0.3% (k=2)標準表準確度:0.15%  

★穩定度:0.2%

★流量范圍:1m3/h~450m3/h (例)

★工藝管線: DN200、DN150、DN100、DN80、DN50、DN25(材質為:國標304不銹鋼)

★檢表口徑:DN200、DN150、DN125、DN100、DN80、DN65、DN50、DN40、DN32、DN25、DN15共十一種規格。其中DN125在DN150管線;DN65在DN80管線;DN40、DN32在DN50管線;DN15在DN25管線通過變徑換管完成檢定工作,法蘭連接。加裝一組立式檢定臺位,用于轉子流量計的檢定。

★被檢流量計種類:速度式流量計、容積式流量計、質量流量計、轉子流量計等

★被檢流量計信號:脈沖信號、4-20mA、1-5VDC、多媒體檢定系統

2.2檢定介質:清潔水    

2.3工作壓力:不超過0.4MPa

2.4工作溫度:常溫

2.5提供電源:DC12V、24V、5V、AC220V

2.6控制方式:在檢定過程中,裝置為自動檢定,除被檢流量計需人工裝夾,其余的檢定工作均可在計算機上操作完成被檢流量計直徑及流通能力表 (僅供參考)

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3.1、原級標準器:標準體積管;次級標準器:電磁流量計。三、 裝置的組成

3.2、檢定工藝管線:工藝管線設DN200、DN150、DN100、DN80、DN50、DN25共六條,配有壓力、溫度變送器、氣動(電)開關閥、氣動(電)調節閥、氣動夾表器等。

3.3、水循環系統一套:其中水泵組包括IS250-400B型水泵1臺;IS150-400B型水泵 1臺。止回閥、截止閥、撓性接頭等。

3.4、微機自動檢定系統一套, 包括電源柜、PLC控制柜、檢定軟件、工控機、打印機、多媒體檢定系統等。

3.5、裝置配電系統:功率130KW。

3.6、變頻調速系統:變頻器、變頻控制柜。

3.7、動力氣線一套,包括壓縮氣泵、貯氣罐、氣容、閥門、接頭、電磁換向閥等。

3.8、裝置需要房間尺寸為長16m×寬16m×高5m(米),室內要有行車。

3.9、控制氣體流動的閥門控制方式為氣動,閥門及配套電機均采用國產上海電建品牌。

四、 裝置關鍵設備的設計與選擇

4.1 流量泵的選擇

由泵出口至背壓管線的沿途損失和局部損失進行計算,在ν=5~7m /s左右時,水頭損失約hw=35m,加上泵吸水口損失,確定泵揚程H=40m左右,為確保最大流量450m3/h,故選泵組合:總流量Q=452m3/h    

水泵參數 IS250-400B   1臺   H=40m    Q=340m3/h    P=70KW

IS150-400B   1臺   H=40m    Q=122m3/h    P=30KW

消音方案:選擇沈陽沈西牌水泵,其噪聲較?。ā?0dB)葉輪采用不銹鋼材質,延長水泵使用壽命。泵房與檢定室間加隔離墻,墻壁加裝吸音板(可在裝置建成后視噪聲情況決定是否加裝)。保證室外噪音影響小于70dB。

振動的控制,裝置主要產生振動的部位包括檢定管線、泵及泵匯管處。我們將檢定管線裝夾在夾表工作臺上,再將夾表工作臺固定在地面上,以消除檢定管線的振動;在每臺泵下單獨建泵基礎,各泵基礎間留有一定間隙,防止產生共振或諧振。泵座下加裝減振墊,隔離泵與地面間的振動,在泵與各進排氣管路間加裝撓性接頭,以減少泵的振動向管線傳遞時對裝置本身所造成的影響。

4.2標準體積管:

改造原有標準體積管,本體標準容積管段由250m3/h升級為450m3/h,增加多組檢測開關便于不同流量點的檢測需要,材質改為304不銹鋼,重復性達到0.02%。

4.3標準表:

選用電磁流量計作為標準表,規格為DN200、DN150、DN100、DN80、DN50、DN25各一臺。每個檢定臺位的上游放置相應口徑的電磁流量計,也可組合使用。標準表選用羅斯蒙特品牌,精度等級優于0.15%。

4.4 儲水池容積:

按穩定度要求,檢定中水池液面波動≦200mm要求,池內流速≤0.015m/s, 以及上下波動量的要求(根據現場實際情況),V水池=(30-60)m3。

4.5穩壓系統:

穩壓容器與變頻調節結合。

4.6 夾表器:采用不銹鋼外氣缸式氣動夾表器,鋼構支座,在支座中心位置加裝渦輪蝸桿升降托表支架。

4.7工藝管線:

工藝管線采用國標304不銹鋼鋼管,管內壁光滑,無裂紋,無凹凸現象,表前直管段20D、表后5D。

前后直管段上設有符合相關檢定規程要求的取壓取溫位置,且密封可靠。

測量段自診斷檢漏功能:將要檢測的測量段及其換向器前所有閥門打開,其余管段所有閥門關掉。啟動水泵向測量段內注水,當管內水達到一定流量時,觀察管段各連接處是否有滲水現象即可判斷管路泄漏情況。要檢漏時以此方法逐個管段測試即可。

4.8溫度、壓力變送器:

溫度變送器,測量不確定度要優于±0.2%。輸出信號為4~20mA,輸出基于HART通信協議的數字信號,供電電源應為24V,選用霍尼韋爾品牌。

壓力變送器不確定度優于0.1%,輸出信號為4~20mA,供電電源應為24V。選用霍尼韋爾品牌。

4.9變頻控制:

變頻器選用富士品牌,采用單臺變頻器對單臺泵電機進行調速(調速范圍最佳是在30HZ-50HZ之間)及逐臺電機作軟啟動切換到工頻運行的工作方式,配套濾波器,消除變頻器干擾。

4.10裝置材質:

整套裝置的工藝管線和夾表器及其它接液部位均采用國標304不銹鋼,其它部分管線均采用水性防銹劑做防銹蝕工藝處理,保證十年內不銹蝕,所有容器及控制閥門的額定使用壓力1.6MPa。

五、計算機檢定測控系統

包括電源柜、檢定柜、控制柜、檢定軟件、工控機、激光打印機等。配電柜內配件選用施耐德產品,將信號采集、處理線路和變頻泵等動力用電有效隔離。

5.1工作原理:

裝置系統上位機以工控機及下位機PLC為核心完成系統控制任務,其主要是完成流程控制設備的開關,信號采集、數據處理、打印儀表檢定報告及檢定證書等.下位機PLC選用西門子品牌。

上位機與下位機之間的通訊采用MPI總線形式,MPI總線的高性能、高可靠性能夠較好的滿足系統的要求,且具有良好的檢錯功能,保證數據的可靠性。

裝置的系統應用軟件,操作界面美觀、明晰、友好。應用軟件對用戶開放,確保用戶在長期使用過程中根據檢定規程的修訂來升級裝置的功能。我方保證用戶軟件及時免費更新升級,以保證用戶的使用。

5.2主要功能

5.2.1控制功能

5.2.2數據采集功能

5.2.3數據處理功能

5.2.4系統軟件功能

5.2.5重要功能的具體實現 

六、質量保證

我方保證其提供的產品符合相應說明書所列出的性能指標,在用戶方完全遵守我方所提供的產品安裝,使用和維護保養的有關規定下,我方對其提供的產品向用戶方提供質量保證。


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