流量計的性能方面有哪些要求
點擊次數(shù):2743次 更新時間:2015-04-09
流量計量是計量科學(xué)技術(shù)的組成部分之一,它與國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)、科學(xué)研究有密切的關(guān)系。做好這一工作,對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提率、促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都具有重要的作用,特別是在能源危機(jī)、工業(yè)自動化程度愈來愈高的當(dāng)今時代,流量計在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用更加明顯。其性能方面主要包括:準(zhǔn)確度要求;重復(fù)性;線性度;流量范圍和范圍度;輸出信號特性和流量計的響應(yīng)時間等。
1、準(zhǔn)確度
流量計準(zhǔn)確度等級的規(guī)定是在一定的流量范圍內(nèi),如果使用在某一特定的條件下或比較窄的流量范圍內(nèi),比如,僅在很小的范圍內(nèi)變化,此時其測量準(zhǔn)確度會比所規(guī)定的準(zhǔn)確度等級高。如用渦輪流量計計量油品裝桶分發(fā),在閥門全開的情況下使用,流量基本恒定,其準(zhǔn)確度可能會從0.5級提高到0.25級。
流量計如果不是單純計量總量,而是應(yīng)用在流量控制系統(tǒng)中,則檢測流量計的準(zhǔn)確度要在整個系統(tǒng)控制準(zhǔn)確度要求下確定。因為整個系統(tǒng)不僅有流量檢測的誤差,還包含有信號傳輸、控制調(diào)節(jié)、操作執(zhí)行等環(huán)節(jié)的誤差和各種影響因素。比如,操作系統(tǒng)中存在有2%左右的回差,對所采用的測量儀表確定過高的準(zhǔn)確度(0.5級以上)就是不經(jīng)濟(jì)和不合理的。就儀表本身來說,傳感器與二次儀表之間的準(zhǔn)確度也應(yīng)該適當(dāng)相配,比如說設(shè)計出來未經(jīng)實際標(biāo)定的均速管誤差如在±2.5%~±4%之間,配上0.2%~0.5%高準(zhǔn)確度的差壓計就意義不大了。
2、重復(fù)性
重復(fù)性是由流量計原理本身與制造質(zhì)量決定的,是流量計使用過程中的一個重要的技術(shù)指標(biāo),與流量計的準(zhǔn)確度息息相關(guān)。一般在檢定規(guī)程中的計量性能要求中對流量計不僅有準(zhǔn)確度等級規(guī)定外,還對重復(fù)性進(jìn)行了規(guī)定,一般規(guī)定為:流量計的重復(fù)性不得超過相應(yīng)準(zhǔn)確度等級規(guī)定的大允許誤差的1/3~1/5。重復(fù)性一般定義為在環(huán)境條件和介質(zhì)參量等不變的情況下,對某*量值短時間內(nèi),同方向進(jìn)行多次測量的一致性。但是,在實際應(yīng)用中,流量計的重復(fù)性會常常被流體粘度、密度參量的變化所影響,有時這些參量變化還沒有達(dá)到需要進(jìn)行專門修正的程度,會誤認(rèn)為是流量計的重復(fù)性不好。鑒于這種情況下,應(yīng)選擇對此參量變化不敏感的流量計。
3、線性度
流量計的輸出主要有線性和非線性平方根兩種。一般的來說流量計的非線性誤差是不單獨列出的,而是包含在流量計的誤差內(nèi)。對于一般比較寬流量范圍,輸出信號為脈沖的,用作總量積算的流量計,線性度則是一個重要的技術(shù)指標(biāo),如果在其流量范圍內(nèi)使用單一的儀表系數(shù),當(dāng)線性度差就會降低流量計的準(zhǔn)確度。比如,渦輪流量計在10:1的流量范圍內(nèi)采用一個儀表系數(shù),線性度差時其準(zhǔn)確度會較低,隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,可將其流量范圍分段,用小二乘法擬合出流量—儀表系數(shù)曲線對流量計進(jìn)行修正,從而提高流量計的準(zhǔn)確度和擴(kuò)展流量范圍。
4、范圍度
范圍度為流量計的上限流量和下限流量的比值,其值越大則流量范圍越寬。線性儀表有較寬的范圍度,一般為1:10。非線性流量計的范圍度較小僅為1:3。一般用于過程控制或貿(mào)易交接核算的流量計,如果要求流量范圍比較寬就不要選擇范圍度小的流量計。
目前一些制造廠為宣傳其流量計的流量范圍寬,在使用說明書中把上限流量的流速提得很高,比如液體提高到7~10m/s(一般為6m/s);氣體提高到50~75m/ s(一般為40~50)m/s);實際上如此高的流速是用不上的。其實范圍度寬的關(guān)鍵是有較低的下限流速,以適應(yīng)測量需要。所以下限流速低的寬范圍度的流量計才是比較實用的。
5、響應(yīng)時間
應(yīng)用于脈動流動場合應(yīng)注意流量計對流動階躍變化的響應(yīng)。有些使用場合要求流量計輸出跟隨流體流動變化,而另一些為獲得綜合平均值要求有較慢響應(yīng)的輸出。瞬時響應(yīng)常以時間常數(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Hz以下。配用顯示儀表可能相當(dāng)大地延長響應(yīng)時間。一般認(rèn)為流量計流量增加或減小時動態(tài)響應(yīng)不對稱會加速增加流量測量誤差。