流量計(jì)選型的七大要點(diǎn)
流量計(jì)選型指南
1、準(zhǔn)確度
整體的測(cè)量準(zhǔn)確度要求多少?在某一特定流量下使用，還是在某流量范圍內(nèi)使用?在什么測(cè)量范圍內(nèi)保持上述準(zhǔn)確度?所選儀表的準(zhǔn)確度能保持多久?是否易于重新校驗(yàn)?是否要(或能)現(xiàn)場(chǎng)在線核對(duì)儀表精確度?這些問(wèn)題必須細(xì)致地考慮。
如不是單純計(jì)量總量，而是應(yīng)用在流量控制系統(tǒng)中，則檢測(cè)儀表準(zhǔn)確度的確定要在整個(gè)系統(tǒng)控制準(zhǔn)確度要求下進(jìn)行，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)不僅有流量檢測(cè)的誤差，還包含有信號(hào)傳輸、控制調(diào)節(jié)、執(zhí)行等環(huán)節(jié)的誤差和各種影響因素，如執(zhí)行環(huán)節(jié)往往有2%左右的回差，對(duì)測(cè)量?jī)x表確定過(guò)高的準(zhǔn)確度(比如說(shuō)0.5級(jí))是不合理和不經(jīng)濟(jì)的。就流量?jī)x表本身而言，檢測(cè)元件(或傳感器)和轉(zhuǎn)換/顯示儀表之間只準(zhǔn)確度亦應(yīng)適當(dāng)確定，如未經(jīng)實(shí)流標(biāo)定均速管、楔形管、彎管等差壓裝置誤差在1%~5%之間，選用高準(zhǔn)度差壓計(jì)與之相配也就沒(méi)有意義了。
2、重復(fù)性
重復(fù)性在過(guò)程控制應(yīng)用中是重要的指標(biāo)，由儀器本身原理與制造質(zhì)量所決定，而準(zhǔn)確度除取決于重復(fù)性外，尚與量值標(biāo)定系統(tǒng)有關(guān)。嚴(yán)格地說(shuō)重復(fù)性是指環(huán)境條件、介質(zhì)參量等不變情況下，對(duì)某流量值段時(shí)間內(nèi)同方向進(jìn)行多次測(cè)量的一致性。然而實(shí)際應(yīng)用中，儀表優(yōu)良的重復(fù)性被許多因素包括流體粘度、密度等變化所干擾，然而這些變化因素還未到需要作專門(mén)檢測(cè)修正的地步，這些影響往往被誤認(rèn)為儀表重復(fù)性不好。例如浮子流量計(jì)受流體密度影響，小口徑儀表還受粘度影響;渦輪流量計(jì)用于高粘度范圍時(shí)的粘度影響;有些未作修正處理的超聲流量計(jì)流體溫度對(duì)聲速影響等。若儀表輸出特性是非線性的，則這種影響更為突出。
3、線性度
流量?jī)x表輸出主要有線性和平方根非線性兩種。大部分流量?jī)x表的非線性誤差不列出單獨(dú)指標(biāo)，而包含在基本誤差內(nèi)。然而對(duì)于寬流量范圍脈沖輸出用作總量積算的儀表，線性度是一個(gè)重要指標(biāo)，使有可能在流量范圍內(nèi)用同一個(gè)儀表常數(shù)，線性度差就要影響儀表準(zhǔn)確度。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，采用信號(hào)適配技術(shù)修正儀表系統(tǒng)非線性，從而提高儀表準(zhǔn)確度和擴(kuò)展流量范圍。
4、上限流量
上限流量也稱滿度流量。選擇流量?jī)x表的口徑應(yīng)按被測(cè)管道使用的流量范圍和被選儀表的上限流量和下限流量來(lái)選配，而不是簡(jiǎn)單地按管道通徑配用。雖然通常設(shè)計(jì)管道流體zui大流速是按經(jīng)濟(jì)流速來(lái)確定的。因?yàn)榱魉龠x擇過(guò)低，管徑粗投資大;過(guò)高則輸送功率大，增加運(yùn)行費(fèi)用。
然而同一口徑不同類型的儀表上限流量(也可以說(shuō)上限流速)受各自工作原理和結(jié)構(gòu)的約束，差別很大。以液體為例，上限流量的流速以玻璃管浮子流量計(jì)醉低，在0.5-1.5m/s之間，容積式流量計(jì)在1.5-2.5m/s之間，渦街流量計(jì)較高在5.5-7m/s之間，電磁流量計(jì)則在1-7m/s(或0.5-10m/s)之間。
5、范圍度
范圍度為上限流量和下限流量的比值，其值愈大流量范圍愈寬。線性儀表有較大范圍度，一般為10：1;非線性儀表則較小，通常僅3：1，能滿足一般過(guò)程控制用流量測(cè)量和商貿(mào)核算總量計(jì)量。但有些商貿(mào)核算用儀表要求較寬的范圍度，例如公用事業(yè)水量出荷計(jì)量的晝夜和冬夏季節(jié)差很大，就要求很寬的范圍度。若選用文丘利管差壓式儀表就顯得不能適應(yīng)。然而差壓式儀表范圍度拓寬近年有一些突破，主要在差壓變送器及微機(jī)技術(shù)應(yīng)用方面采取措施，亦可達(dá)10：1。某些型號(hào)的電磁流量計(jì)用戶可自行調(diào)整流量上限值，上限可調(diào)比(zui大上限值和zui小上限值之比)可達(dá)10：1，再乘上所設(shè)定上限值20：1的范圍度，一臺(tái)儀表擴(kuò)展意義的范圍度(即考慮上限可調(diào)比)可達(dá)(50-200)：1，還有些型號(hào)儀表具有自動(dòng)切換上限流量值功能。
6、壓力損失
除無(wú)-阻-礙流量傳感器(電磁式、超聲式等)外，大部分流量傳感器或要改變流動(dòng)方向，或在流通通道中設(shè)置靜止的或活動(dòng)的檢測(cè)元件，從而產(chǎn)生隨流量而變的不能恢復(fù)的壓力損失，其值有時(shí)高達(dá)數(shù)十kPa。首先應(yīng)按管道系統(tǒng)泵送能力和儀表進(jìn)口壓力等條件，確定zui大流量時(shí)容許的壓力損失，據(jù)此選定儀表。因選擇不當(dāng)而產(chǎn)生過(guò)大的壓力損失往往影響流程效率。管徑大于500mm輸水用儀表，應(yīng)考慮壓損所造成能量損耗勿使過(guò)大而增加泵送費(fèi)用。
7、輸出信號(hào)特性
輸出信號(hào)往往左右儀表的選擇。流量?jī)x表的信號(hào)輸出和顯示歸納為：
①流量(體積流量或質(zhì)量流量);
②總量;
③平均流速;
④點(diǎn)流速。
有些儀表輸出電流(或電壓)模擬量，另一些輸出脈沖量。模擬量輸出一般認(rèn)為適合于過(guò)程控制，易于和調(diào)節(jié)閥等控制回路單元接配;脈沖量輸出適用于總量和高精度測(cè)量流量。長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸脈沖量輸出比模擬量輸出有較高傳送準(zhǔn)確度。輸出信號(hào)的方式和幅值還應(yīng)有與其它設(shè)備相適應(yīng)的能力，如控制接口、數(shù)據(jù)記錄器、報(bào)警裝置、斷路保護(hù)回路和數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)等。
8、響應(yīng)時(shí)間
應(yīng)用于脈動(dòng)流動(dòng)場(chǎng)所應(yīng)注意儀表對(duì)流動(dòng)階躍變化的響應(yīng)。有些使用場(chǎng)所要求儀表輸出跟隨流動(dòng)變化，而另一些為獲得綜合平均只要求有較慢響應(yīng)的輸出。瞬態(tài)響應(yīng)常以時(shí)間常數(shù)或響應(yīng)頻率表示，其值前者從幾毫秒到幾秒，后者在數(shù)百赫茲以下，配用顯示儀表可能相當(dāng)大地延長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間。儀表的流量上升和下降動(dòng)態(tài)響應(yīng)不對(duì)稱會(huì)急劇增加測(cè)量誤差。
9、可維護(hù)性
當(dāng)實(shí)際工況與設(shè)計(jì)選型差距很大或儀表發(fā)生故障時(shí)，有沒(méi)有手段就地維修和修正應(yīng)該得到重視，因?yàn)榱髁績(jī)x表一旦安裝再拆下維護(hù)會(huì)很麻煩而且需要時(shí)間。在這方面表現(xiàn)好的是差壓式測(cè)量方法，因?yàn)槠渑c流體接觸元件為免維護(hù)不動(dòng)件，測(cè)量用電氣元件為可拆可調(diào)的通用差壓變送器。所以差壓式測(cè)量方式的正常運(yùn)轉(zhuǎn)率較高，據(jù)統(tǒng)計(jì)在全球差壓節(jié)流式測(cè)量方式占所有測(cè)量方式的45%以上。
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