在流體參數(shù)測量中,流量的測量是最為復(fù)雜的一種。各類流量計(jì)都具有各自的特點(diǎn)和適用范圍。在流量測量工作中,首先要根據(jù)測量目的以及被測介質(zhì)的性質(zhì)、流體的流量范圍、工藝條件下的流體參數(shù)、安裝環(huán)境條件等各方面的因素,選用不同類型的流量計(jì)。
選好儀表是用好儀表的基礎(chǔ),儀表選型工作的任務(wù)就是要根據(jù)具體情況和具體條件,在符合使用技術(shù)要求的前提下,從安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用出發(fā),依據(jù)選型原則和方法,確定儀表的種類、型號(hào)和規(guī)格。本章將著重討論科氏力式質(zhì)量流量計(jì)的選型工作,并將從一些基本技術(shù)術(shù)語和某些典型產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)入手,闡述流量計(jì)選型中的一些基本原則和具體方法。
技術(shù)術(shù)語
在選型工作中經(jīng)常用到一些專用技術(shù)術(shù)語,例如:流量范圍、范圍度、壓力損失、零點(diǎn)不穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度、重復(fù)性、靈敏度和流速因子等,這些技術(shù)數(shù)據(jù)是流量計(jì)選型中重要的技術(shù)參數(shù)。
1.流量范圍
在測量儀器的允許誤差限內(nèi),被測量量值的范圍,稱為測量范圍。測量范圍的最高值和最低值分別稱為測量范圍的上限值和下限值 在允許誤差限內(nèi),流量計(jì)的流量測量范圍,稱為流量范圍。流量范圍的上限值,稱最大流量,流量范圍的下限值,稱最小流量。
2.范圍度
范圍度又稱量程比。是測量范圍上限值與下限值之比。在流量測量中,流量計(jì)測量的最大流量與最小流量之比,稱流量范圍度或流量量程比。
3.壓力損失
流體克服阻力(例如,流過設(shè)置在管道中的流量計(jì)及阻力件等)所引起的不可恢復(fù)的壓力值。流量計(jì)的壓力損失,即流量傳感器兩端的壓力差,它與流體的性質(zhì)、流體的流動(dòng)狀態(tài)以及流量傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。不同流量計(jì)的壓損曲線各不相同。
4.零點(diǎn)不穩(wěn)定度
零點(diǎn)不穩(wěn)定度俗稱零點(diǎn)漂移,在許多產(chǎn)品說明書中,亦稱作“零點(diǎn)穩(wěn)定性”。零點(diǎn)不穩(wěn)定度表達(dá)了儀表測量真實(shí)零流量的能力。即當(dāng)流量為零時(shí),流量計(jì)無規(guī)則輸出信號(hào)的幅度。零點(diǎn)不穩(wěn)定度以質(zhì)量流量的工程單位kg/min或kg/h表示,是科氏力式質(zhì)量流量計(jì)的重要技術(shù)指標(biāo)之一。
5.準(zhǔn)確度
準(zhǔn)確度是衡量儀表測量誤差大小的一個(gè)指標(biāo),它表示與測量結(jié)果真值的一致程度。一般常用測量結(jié)果中的系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合來表示。
在表述科氏力式質(zhì)量流量計(jì)的準(zhǔn)確度時(shí),常用以下三種方法:
(1)相對(duì)誤差:各流量測量點(diǎn)的測量誤差用各測量點(diǎn)的絕對(duì)誤差與被測流量真實(shí)值的比值來表示。
即:相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差/被測量真實(shí)值*100%
以相對(duì)誤差形式表示的流量計(jì)的準(zhǔn)確度,又稱作“流量百分比準(zhǔn)確度”。 (2)引用誤差:各流量測量點(diǎn)的測量誤差用各測量點(diǎn)的絕對(duì)誤差與流量汁滿量程流量的比值來表示。即:引用誤差=絕對(duì)誤差/流量計(jì)滿量程流量*100%以引用誤差形式表示的流量計(jì)的準(zhǔn)確度,又稱作“滿量程百分比準(zhǔn)確度”。
(3)帶零點(diǎn)不穩(wěn)定度的流量百分比準(zhǔn)確度:各流量點(diǎn)的測量誤差用流量百分比加零點(diǎn)不穩(wěn)定度來表示。
6.重復(fù)性
重復(fù)性是指在相同的測量條件下(如同一方法、同一觀測者、用同一計(jì)量器具,在同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)),對(duì)同一被測量值連續(xù)多次測量時(shí),其測量結(jié)果間的一致程度。穩(wěn)定度好的流量計(jì)其測量結(jié)果的重復(fù)性一般也較好。重復(fù)性好、線性亦好的偏差一般可采用線性修正法子以修正。對(duì)于重復(fù)性好、線性度不好的偏差,可以采用逐點(diǎn)修正法或分段修正法子以修正。
7.靈敏度
儀表的靈敏度,是指儀表對(duì)被測量量值變化的反應(yīng)能力。流量計(jì)的靈敏度用流量計(jì)的輸出變化量與相應(yīng)的被測量變化量的比值來表示。
8.流速因子
科氏力式質(zhì)量流量傳感器的實(shí)際流通面積一般都小于和它公稱通徑相同的工藝管道的流通面積,并且這個(gè)實(shí)際流通面積在產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)中不予給出。為了計(jì)算通過傳感器測量管的介質(zhì)的實(shí)際流速,通常引用流速因子來換算。流速因子的物理意義是;當(dāng)以常溫下的水為介質(zhì)時(shí),單位質(zhì)量流量所對(duì)應(yīng)的流量傳感器測量管內(nèi)介質(zhì)的流速。