一、供氣單位對(duì)流量計(jì)抗磁質(zhì)疑
2016年北京市逐漸加大煤改氣的力度，用于貿(mào)易結(jié)算的氣體流量計(jì)越來(lái)越多。隨著在用氣體流量計(jì)的增加，供氣單位定期巡檢時(shí)就發(fā)現(xiàn)某些用氣單位將磁鐵置于流量計(jì)機(jī)械表頭上企圖干擾其正常計(jì)費(fèi)，以達(dá)到減少天然氣使用費(fèi)用的目的，并在將磁鐵拿開(kāi)后流量計(jì)機(jī)械表盤運(yùn)轉(zhuǎn)情況有瞬間快速突進(jìn)的變化。故供氣單位對(duì)該類型的氣體流量計(jì)計(jì)量結(jié)果精度提出了質(zhì)疑。
二、機(jī)械式氣體流量計(jì)抗磁干擾設(shè)計(jì)
機(jī)械式氣體流量計(jì)的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)原理是將機(jī)芯的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到磁耦合后，再由磁耦合傳動(dòng)到齒輪組中，最后齒輪帶動(dòng)計(jì)數(shù)器的數(shù)字轉(zhuǎn)盤進(jìn)行數(shù)字的記錄。
現(xiàn)在生產(chǎn)的氣體流量計(jì)對(duì)于磁場(chǎng)干擾方面在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)加入抗干擾部件“磁屏蔽罩”，以防止磁場(chǎng)對(duì)流量計(jì)產(chǎn)生不確定性的影響。電子設(shè)備中，有些部件需要防止外界磁場(chǎng)的干擾。為解決這種問(wèn)題，就要用鐵磁性材料制成一個(gè)罩子，把需防干擾的部件罩在里面，使它和外界磁場(chǎng)隔離，也可以把那些輻射干擾磁場(chǎng)的部件罩起來(lái)，使它不能干擾別的部件。這種方法稱為磁屏蔽。
屏蔽罩就是利用這種現(xiàn)象，把磁力線都吸引到鐵殼中來(lái)，保護(hù)了罩內(nèi)設(shè)備不受外界磁場(chǎng)的干擾。但是實(shí)踐中，要達(dá)到完全的屏蔽是極不容易的，總有一些磁場(chǎng)要漏進(jìn)屏蔽罩內(nèi)。對(duì)于漏進(jìn)的磁場(chǎng)對(duì)流量計(jì)能有什么樣的影響只能通過(guò)試驗(yàn)來(lái)證明。我們將對(duì)試驗(yàn)所得到的流量計(jì)示值誤差和重復(fù)性進(jìn)行分析比較。
三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)
本次實(shí)驗(yàn)采用的檢定方法，按照J(rèn)JG1037-2008《渦輪流量計(jì)檢定規(guī)程》之7.2.3.3規(guī)定包含以下流量點(diǎn)：qmax、0.40qmax、qt、qmin，且每點(diǎn)檢定3次。按照J(rèn)JG633-2005《氣體容積式流量計(jì)檢定規(guī)程》之7.2.4.4規(guī)定包含以下流量點(diǎn)qmax、0.2qmax、qmin且每點(diǎn)檢定3次。
本次實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)裝置為臨界流噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，檢定流量范圍為（2.5~2500）m3/h，標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度為0.3%（k=2）。本次實(shí)驗(yàn)選取的被檢測(cè)儀表為機(jī)械式計(jì)數(shù)器的低頻流量計(jì)，流量計(jì)等級(jí)為1.0級(jí)。
下面按上述所選流量點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，并依據(jù)檢定規(guī)程示值誤差計(jì)算部分中使用儀表系數(shù)K計(jì)算示值誤差公式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果如表3、表4所示（注：試驗(yàn)用流量計(jì)G100DN80、G65DN50為氣體腰輪流量計(jì)，其精度等級(jí)見(jiàn)表1；G1600DN200G250DN100為氣體渦輪流量計(jì)，其精度等級(jí)見(jiàn)表2）。
由表3可看出，流量計(jì)正常檢定時(shí)，符合檢定規(guī)程要求。
還以上面4臺(tái)流量計(jì)作為試驗(yàn)對(duì)象，在安裝方式和環(huán)境條件不變的情況下，將磁鐵置于流量計(jì)計(jì)數(shù)器正上方后，再次按照檢定規(guī)程要求進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表4所示。
由表4可看出，當(dāng)將磁鐵置于流量計(jì)計(jì)數(shù)器上時(shí)，流量計(jì)的重復(fù)性數(shù)值很大，最大值已經(jīng)到了6.36%。在試驗(yàn)過(guò)程中也觀察到因磁鐵的存在，流量計(jì)運(yùn)行時(shí)磁耦合也會(huì)產(chǎn)生劇烈的抖動(dòng)。
下面以分界流量qt為界將所選氣體流量計(jì)的流量范圍分為高區(qū)、低區(qū)兩部分，然后分別分析比較表3、表4中試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
注：高區(qū)流量范圍：qt≤q≤qmax；低區(qū)流量范圍：qmin≤q≤qt。高區(qū)、低區(qū)最大允許誤差見(jiàn)氣體流量計(jì)精度等級(jí)表（即表1、表2）。
通過(guò)表5、表6可看出，當(dāng)流量計(jì)在高區(qū)工作時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)于流量計(jì)的示值誤差影響不大，而在低區(qū)時(shí)其影響略高但基本也保持在可接受范圍。通常在流量計(jì)選型時(shí)會(huì)選擇流量計(jì)量程范圍的70%～80%的流量值作為常用工作流量，即選擇流量計(jì)的高區(qū)流量。因此如選型正確，單純以累計(jì)體積計(jì)算的話，外磁干擾對(duì)其影響極其微弱。
供氣單位發(fā)現(xiàn)的將磁鐵拿開(kāi)后流量計(jì)機(jī)械表盤運(yùn)轉(zhuǎn)情況有瞬間快速突進(jìn)的情況，是由于外磁場(chǎng)消失后儀表傳動(dòng)組件改變受力條件后的慣性瞬間變化。而這種外磁造成的傳動(dòng)組件受力正是導(dǎo)致流量計(jì)重復(fù)性增大的主要因素。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)試驗(yàn)的比對(duì)可看出，當(dāng)流量計(jì)附近出現(xiàn)強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，對(duì)流量計(jì)的重復(fù)性產(chǎn)生了極大的影響。試驗(yàn)過(guò)程中觀察流量計(jì)磁耦合的狀態(tài)時(shí)發(fā)現(xiàn)磁耦合會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的抖動(dòng)，而這些抖動(dòng)對(duì)流量計(jì)重復(fù)性產(chǎn)生很大變化有著不可忽略的作用，但是磁場(chǎng)對(duì)于流量計(jì)高區(qū)的示值誤差的影響并不是很明顯。由于合理選型的流量計(jì)是在一個(gè)長(zhǎng)期、連續(xù)的工作狀態(tài)下運(yùn)行，進(jìn)行結(jié)算時(shí)也是以一定時(shí)間內(nèi)的累積流量值來(lái)計(jì)算費(fèi)用，所以當(dāng)流量計(jì)附近出現(xiàn)磁場(chǎng)時(shí)并不會(huì)對(duì)流量計(jì)的累積流量造成較大的影響。
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