(高清版)GBT 18659-2023 封闭管道中流体流量的测量 电磁流量计使用指南

代替GB/T18659—2002,GB/T18660—20国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会1 12规范性引用文件 1 1 3 4 4 4 56.3变送器 66.4流量计/变送器输出 8 87.1推荐信息 88安装设计和实施 98.1传感器 98.2变送器的位置 8.3操作注意事项 9.1流量计的校准(制造商标定) 9.2流量计的验证(现场电子验证) 附录A(资料性)传感器结构材料 附录B(资料性)交流和直流励磁测量系统实际应用注意事项 附录C(资料性)阴极保护 附录D(资料性)公称通径公制单位与美制单位换算 附录E(资料性)制造商的准确度规范 24Ⅲ2006《封闭管道中导电液体流量的测量法兰安装电磁流量计总长度》。本文件以GB/T18660— GB/T18659—2023/ISO20 1封闭管道中流体流量的测量23GB/T18659—2023/ISO20456:是利用此信息确定由示值获得测量结果的关系。测量标准提供的量值与相应示值都具有测量不确验证(现场电子验证)verification(in-situelectronicverification)在零与范围上限值(3.7)之间的流量下运行(一次或多次),以验证流量计确实符号单位(SI)B特斯拉(T)B特斯拉(T)d米(m)E电场强度伏特每米(V/m)电化学电压伏特(V)伏特(V)与流速有关的电压伏特(V)洛仑兹力牛顿(N)k常数无量纲(一)常数无量纲(一)米(m)立方米每秒(m³/s)v米每秒(m/s)4(续)单位(SI)▽哈密顿算子或矢量微分算子无量纲(一)公称通径公制与美制单位的换算表见附录D。 (2) (3) (4)或式(5):qv=k₂U, (5)6结构和工作原理5GB/T18659—2023/ISO20系统产生一个与体积流量(或平均流速)成正比的输出信号。其应用通常仅限于测量导电液体。6.2传感器图2所示为一个工业传感器(集成了变送器)的结构图。a)测量管是传感器供液体流通的管段。对于励磁线圈安装在测量管外部的流量计，测量管采用b)绝缘内衬将测量电极与测量管电绝缘，防止感应电压U。被测量管短路。内衬可与管道同c)励磁线圈产生磁场。最常见的配置是两个励磁线圈相互对置，也有设计为单个励磁线圈的。d)测量电极检测感应电压U。。通常有两个金属触头相互对置，固定在直接接触流体的内衬外传感器也可包含一个为测量的U。提供参考值的参考电极或接地电极，和(或)一个无流体接触时内衬和电极的材料应根据被测液体进行选择(见附录A)。传感器通常用法兰连接到管道上。但也可不采用法兰，而采用其他过程连接件。过程流体应通过6d)必要时补偿电源电压和频率的变化；g)可提供连接网络的接口。7GB/T18659—2023/ISO2学电压U.,另一种是磁场变化引起的变压器效应电压U,。这两种电压的幅度近似或大于U.。详见附录B。在脉冲直流励磁的测量系统中，磁场极性交替反转。在每个磁场极性周期中，当认为磁场恒定时，就对电极电压进行测量。这段时间称为所测得电压U。的最小值和最大值之差与测量管中的流速成正比(见图3)。在交流励磁中，工频线电压(一般为115V或230V,50Hz或60Hz)直接或通过变送器提供给励磁线圈。该电压在传感器中产生磁场，磁场强度随着所施加电压的幅值而变化的模式(见图4)。这意味着流量信号U,也是正弦波。正弦波U。的峰-峰值与流速成正比。8GB/T18659—2023/ISO20456:b)符合IEC60381-2的模拟直流电压信号；c)定标脉冲或未定标脉冲形式的频率输出信号；e)数字输出(例如通信总线);f)无线；b)编号(序列号);d)最高过程温度；9GB/T18659—2023/ISO2f)最高过程压力；h)型号。b)编号(序列号);如果管道内始终充满液体，则理论上对传感器的安装方向没有限制。如果传感器安装在竖直管道非理想流动条件的影响校准实验室的流动条件应力求接近理想流动条件。将流量计安装在与理想流动条件有明显差异的GB/T18659—2023/ISO20456:当液体中夹带固体颗粒时，宜注意衬里材料和电极材料的选择(见附录A)。如果固体颗粒有可能有时可在管端加装保护环，以保护电磁流量计衬里的前缘。保护环的设计应能保证液体呈流线型致的测量不准确与气体占液体的体积百分数有关。宜采用增加液体压力的方法来减少这种影响，例如向制造商寻求帮助，并采取适当措施保护传感器免受腐蚀性土壤条件、土壤装载和机械操作冲击的影响。当安装在高承重地面(例如街道)下时，可能需要在传感器上方安装一块金属板。变送器的连接电图5典型安装图设计8.1.3电势平衡一般要求一般来说，流量计需要与被测液体相连。这种连接通过3种接触液体的物体来实现：金属管、接地环(电势平衡环)或接地电极(见图6和图7)。通常，先将其连接到传感器本体，然后再连接到变送器的相应接线端子。在某些情况下，这种与变送器的连接不是通过传感器本体来实现的。对于具有阴极保护的管道，应采取特别预防措施(见附录C)。有些结构类型的变送器不需要连接被测液体，这类变送器宜遵循制造商的安装说明进行安装。图6在无涂层金属管道上安装图7在非金属管道或内壁有涂层管道上安装 GB/T18659—2023/ISO20456图9总长度L的定义示意图尺寸(以国际单位表示)DN450～DN2000的推荐长度为(1～1.3)×DN。DN400以上流量计的长度允差由用户和制造商协商确定。GB/T18659—2023/ISO20456:变送器和传感器之间传输电极信号和参比信号的电缆，其类型宜按照制造商的规定。这些电缆宜尽可能短，长度不超过制造商规定的限值。宜注意确保信号电缆不靠近大电流电缆。宜有良好的接9.2流量计的验证(现场电子验证)理想情况下，可在制造商初始校准期间记录这些参数。这样就能在验证时将现场值与初始值进行 (资料性)选择适用于被测液体的结构材料非常重要。有必要把可能通过测量管的任何化学物质考虑在同样重要的是，内衬材料所承受的温度不能超出制造商推荐的温度范围。随着过程流体温度的升A.2测量管内衬BDBDBB耐磨橡胶(天然软胶)ADBDDB氯丁橡胶/氯丁二烯(CR)BDBDDB聚氨酯(PU)ADDDBB聚四氟乙烯(PTFE)CAABAD可溶性聚四氟乙烯(PFA)CAAAAB乙烯-四氟乙烯(ETFE)CBABB聚酰胺(PA)CDBDAACA玻璃增强塑料(GRP)DAAABABCAB——通常适用C——有限适用；D——不适用；n.a.——无可用数据。·所有橡胶基材料都不耐高浓度游离卤素、芳烃、卤代烃类化合物和高浓度氧化物的腐蚀。GB/T18659—2023/ISO20456: 测量管、过程连接件(如法兰)和外壳的材料通常由制造商指定。这些材料有必要适应使用环境电极及其引线与导电过程液体组成的回路构成了单匝的变压器次级。在脉冲直流励磁的磁传(资料性)阴极保护当电磁流量计安装在阴极保护管道上时，需采取特殊预防措施，以确保阴极电流的直流分量不影响流量计系统的准确度和稳定性。在这种情况下，宜咨询流量计制造商提供安装建议。必要的预防措施取决于传感器与阴极保护系统的其他部分的相对位置。一个被经常提及的要求是传感器本体和液体都处于同一电势。这只需在传感器本体与毗连管道之间通过适当的电气连接，或者在使用绝缘管道或非导电管道的场合下，通过导电的“接地”环或电极来实现。在与阴极保护等电位连接条件下，电源的接地不宜连接到传感器本体上，否则，保护电流会分流到电源接地上。对于长管道的阴极保护系统，阴极电流往往有多个来源。这些来源可能相距甚远，且由于管道沿线接地电阻的变化而处于不同的电位。这可能导致大电流流过管道，如果允许其流过传感器本体，会导致测量不准确。如图C.1所示，如采用一个绝缘法兰和几个导电连接件，能消除这种影响。具体要求咨询制造商。图C.1阴极保护管道：跨越法兰接头的导电连接件(资料性)公称通径公制单位与美制单位的换算见表D.1。公称通径12 34568 准确度可以用两种不同的方式来表示，制造商的规范中通常二者都会给出。第一种是用满量程的种表示方式的图示见图E.1。0100200300400500实际上，仅用示值的百分数来规定电磁流量计的性能是不现实的，因为在最小流量下，所有电磁流量计都不能达到这样的性能。出于这个原因，制造商通常同时使用两种方式表示。示值的百分数加上一个固定的速度(或满量程的%)可以被称为组合准确度要求。另一种方法是将流量范围划分为高区和低区，大于分界流量使用示值的百分数，低于分界流量则使用固定速度或满量程的百分数。这可能被称为分区。后两种方法都能相当准确地反映电磁流量计的真实性能。每种方式的陈述示例见表E.1。表E.2中的示例1~示例3说明了如何计算每种要求的预期误差和预期示值的范围。如不进行这表E.1准确度要求准确度声明示例准确度要求类型制造商的典型准确度声明士示值的X%±Ymm/s分区流速>Ym/s:士示值的X%;流速<Ym/注：还存在以这四种基本类型为基础的其他类型示例1:流量1500L/min,满量程的100%(3.18m/s)预期示值范围%准确度声明最小士满量程的0.5%(≈±15mm/s)组合：士示值的0.5%±2mm/s分区：>1m/s:士示值的0.5%;<1m/s:±示例2:流量750L/min,满量程的50%(1.59m/s)预期示值范围%准确度声明最小士满量程的0.5%(≈±15mm/s)组合：土示值的0.5%±2mm/s分区：>1m/s:土示值的0.5%;<1m/s:士4mm/s示例3:流量150L/min,满量程的10%(0.318m/s)预期示值范围%准确度声明最小土满量程的0.5%(≈±15mm/s)组合：土示值的0.5%±2mm/s分区：>1m/s:士示值的0.5%;<1m/s:士4mm/s·计算相当于规定速度误差的体积流量误差时，将速度误差乘以管道的横截面面积，然后将结果转换成所需的流量单位。例如，7853.9mm²×2mm/s=15707mm³/s=0.94L/min。速度远大于1m/s,因而仅>1m/s(±0.5%)的分区适用。速度小于1m/s,因而仅<1m/s(±4mm/s)的分区适用。注意单位匹配。见下文。表E.2DN100(4”)示值准确度计算示例(续)规定误差(4mm/s)管道横截面积(D=100mm)以m³/s表示的误差以L/s表示的误差以L/min表示的误差[1]ISO/IECGuide98-1Uncertaintyofmeasurement—Part1:Introductiontotheexpresofuncertaintyinmeasurement98-3Uncertafuncertaintyinmeasurem[3]ISO/IECGuide99Internatio[9]ISO4064-5Watermetersforcoldpotablewa[12]ISO5168Measurementoffluidflow—Procedur[13]ISO6316Hot-rolledsteelstrpipingsystems[15]ISO7066-1Assessmentofuncertain[16]ISO7194Measurement[19]IEC60068-2-27Environmentaltesting—Part2-27:TestEa:S