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0引言

        测量方法确定后，选用流量仪表在性能要求上需要考虑的因素主要有：瞬时流量还是计量总量、准确度、重复性、线性度、上限流量和流量范围、范围度、压力损失、输出信号特性和响应时间等。不同测量对象测量目的各不相同，在仪表性能方面亦有其不同侧重点。例如商贸核算和储运对准确度要求较高；连续测量过程控制通常只要求良好的可靠性和重复性，有时还要求宽的范围度，而对测量准确度要求其次；批量配比生产则希望有好的准确度，等等。所以，我们在测量方法确定好以后，要结合具体的测量对象对仪表各项性能要求做逐项分析，在此基础上正确选用所需仪表。

 

1.1 瞬时流量还是计量总量
　   使用对象测量的目的有两类，即测量流量和计量总量。管道连续配比生产或过程控制使用场所主要测量瞬时流量；灌装容器批量生产以及商贸核算、储运分配等使用场所大部分只要求测量总量,间或辅以瞬时流量。两种不同要求,在选择测量方法上就有不同侧重点。有些仪表如容积式流量计、涡轮流量计等，测量原理上就以机械技术或脉冲频率输出，直接得到总量，因此具有较高准确度，适用于计量总量，如需输出瞬时流量需配备相应的发讯装置；电磁流量计、超声流量计等仪表原理上是以测量流体流速推导出流量，响应快，适用于过程控制，但装有积算功能环节后也可获得总量。
1.2 准确度
        仪表整体测量准确度要求为多高？是在某一特定流量下使用，还是在某一流量范围内使用？在什么测量范围内保持上述准确度？所选仪表的准确度能保持多久？是否易于重新校验？是否要（或能）现场在线核对仪表准确度？这些问题都必须考虑清楚。
        如不是单纯计量总量，而是应用在流量控制系统中，则检测仪表准确度的确定要在整个系统控制准确度要求下进行，因为整个系统不仅有流量检测的误差，还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节的误差和各种影响因素，如操作执行环节往往有２％左右的回差，对测量仪表确定过高的准确度（比如说0.5级）是不合理的，也不经济。就流量仪表本身而言，检测元件（或传感器）和转换／显示仪表之间的准确度亦应适当确定，如未经实际标定的均速管、楔形管、弯管等差压装置误差在0.25％FS～5％FS之间，选用高精度差压计与之相配也就没有意义。
        流量仪表规范所定的准确度等级是在某一较宽流量范围内，如果使用条件在某一特定流量或很狭窄的流量范围，例如用涡轮流量计计量桶装油的使用情况，只有在阀门全开情况下启用，流量基本恒定，或仅在很小范围内变化，此时使用的测量准确度可比规定值高。如能在此测量点专门标定，可提高准确度，比如说从0.5级提高到0.25级或更高。
        用于商贸核算、储运和物料平衡等要求较高准确度时，还应考虑准确度的持久性，是否易于重新校验等关键因素，以及是否有在线校验的可能性等问题。
        在比较各制造厂的仪表性能规范时，要注意误差的百分率是指引用误差(测量上限或满量程的百分率，常用％FS表示)，还是相对误差（测量值的百分率，常用％R表示）。通常样本或使用说明书只表示误差％，而未注明是％ＦS还是％R，因为过去流量仪表瞬时流量的误差多以％FS表示，这时往往是指％FS。
　   还要注意制造厂产品说明书所定准确度是指基本误差，在现场使用环境下，动力、流体条件变化等将产生附加误差。现场使用准确度应由基本误差与影响量产生的附加误差所合成，如影响量大，附加误差可能远远超过基本误差。
1.3 重复性
x      重复性在过程控制应用中是重要的指标，由仪器本身原理与制造质量所决定，而准确度除取决于重复性外，还与量值标定系统有关。严格地说重复性是指环境条件、介质参量等不变情况下，对某一流量值在某段时间内同方向进行多次测量的一致性。然而实际应用中，仪表优良的重复性被许多因素诸如流体黏度、密度等变化所干扰，然而这些变化因素还未到需要作专门检测修正的地步，这些影响往往被误认为仪表重复性不好。因此，因有变化条件（即有参量变化影响因素的使用条件）要求的高重复性场所，不要选择影响很敏感的仪表。例如浮子流量计受流体密度影响，小口径仪表还受黏度影响；涡轮流量计用于高黏度范围时的黏度影响；有些未作修正处理的超声波流量计流体温度对声速影响等。若仪表输出特性是非线性的，则这种影响更为突出。
1.4 线性度
        流量仪表输出主要有线性和平方根非线性两种。大部分流量仪表的非线性误差不列出单独指标，而包含在基本误差内。然而对于宽流量范围脉冲输出用作总量积算的仪表，线性度是一个重要指标，使有可能在流量范围内用同一个仪表常数，线性度差就要降低仪表准确度。随着微处理器技术的发展，采用信号适配技术修正仪表系统的非线性，从而提高仪表准确度和扩展流量范围。
        如需作管道流量配比、流量相加或热量计要对温度差和流量相乘时，应选择线性输出的仪表，如此可以简化计算过程。
1.5 上限流量和流量范围
        上限流量也称满度流量。选择流量仪表的口径应按被测管道使用的流量范围和被选仪表的上限流量和下限流量来选配，而不是简单地按管道通径配用，虽然通常设计管道流体最大流速是按经济流速来确定的。因为流速选择过低，管径粗，投资大；选择过高则输送功率大，增加运行费用。例如水等低黏度液体经济流速为1.5ｍ/ｓ～3ｍ/ｓ，高黏度液体为0.2ｍ/ｓ～1ｍ/ｓ。大部分流量仪表上限流量的流速接近或略高于管道经济流速，因此仪表选择口径与管径相同的机会较多，安装就比较方便。如不相同也不会相差太多，一般相邻一档规格，采用异径管连接即可。
        然而同一口径不同类型的仪表上限流量(也可以说上限流速)受各自工作原理和结构的约束，差别很大。以液体为例，上限流量的流速以玻璃管浮子流量计最低，在0.5m/s～1.5m/s之间，容积式流量计在2.5ｍ/s～2.5ｍ/s之间，涡街流量计较高在5.5ｍ/s～7m/s之间，电磁流量计则在1ｍ/s～7m/s(甚至0.5ｍ/s～10m/s)之间。
       液体的上限流速的选择还需考虑不要产生气穴现象。
       有些仪表流量上限值订购后就不能改变，如容积式流量计和浮子式流量计等；而孔板流量计设计确定后下限流量值不能改变，但可以通过调整差压变送器量程(或换差压变送器)来改变流量上限值；有些仪表则不经过实际校验而由用户自行重新设定流量上限值，如某些型号的电磁流量计和超声流量计。
1.6 范围度
        范围度为上限流量和下限流量的比值，其值越大，表示流量范围越宽。线性仪表有较大范围度，一般为10：1；非线性仪表则较小，通常仅3：1，能满足一般过程控制用流量测量和商贸核算总量计量。但有些商贸核算则要求仪表有较宽的范围度，例如公共设施的水量计量，昼夜和冬夏两季用量相差很大，就要求很宽的范围度，若选用文丘里管差压式仪表显然不适应。最近几年，差压式仪表范围度拓宽有一定突破，主要在差压变送器及微机技术应用方面采取措施，可达10：1，不过此类仪表价格要高出许多。某些型号的电磁流量计，用户可自行调整流量上限值，上限可调比(最大上限值和最小上限值之比)可达10，一台仪表扩展意义的范围度(即考虑上限可调比)可达(50～200)：1，还有些型号的仪表具有自动切换上限流量值的功能。
    有些厂家为表示其产品范围度宽，把最大上限流量的流速说得很高，比如液体可达7 m/s ～10m/s，气体50 m/s～75m/s，实际上这么高的流速一般是用不上的，关键是看其下限流速是否适应测量要求。一般要求范围度宽，但应该使下限流速更低些最好。
1.7 压力损失
        除无阻碍流量传感器外，大部分流量传感器或要改变流动方向，或在流通通道中设置静止的或活动的检测元件，从而产生随流量变化的不能恢复的压力损失，其值有时高达数十kPa。应按管道系统的泵送能力和仪表进口压力等条件，确定最大流量时容许的压力损失，据此选定仪表。因选择不当而产生过大的压力损失往往影响流程效率，有些液体的管道系统还应注意过度的压力损失可能引发气穴等现象，从而降低测量准确度甚至损坏仪表。经验表明，压力损失较大的仪表一年为测量而付出的泵送费用往往超过低压损、即使价格较贵仪表的购置等费用。
1.8 输出信号特性
        输出信号往往左右仪表的选择。流量仪表的信号输出特性可归纳为：流量(体积流量或质量流量)、总量、平均流速、点流速。有些仪表输出电流(或电压)模拟量，另一些输出脉冲量。模拟量输出一般认为适合于过程控制，易于和调节阀等控制回路相匹配；脉冲量输出适用于总量和高精度测量流量。长距离信号传输脉冲量输出比模拟量输出有较高的传送准确度。输出信号的方式和幅值还应有与其它设备相适应的能力，如控制接口、数据记录器、报警装置、断路保护回路和数据传送系统等。
1.9 响应时间
        应用于脉动流动场所应注意仪表对流动阶跃变化的响应。有些使用场所要求仪表输出跟随流动变化，而另一些为获得综合平均效果只要求有较慢响应的输出。瞬态响应常以时间常数或响应频率表示，其值前者从几毫秒到几秒，后者在数百赫兹以下，配用显示仪表可能相当大地延长响应时间。一般情况下，认为仪表的流量上升和下降动态响应不对称会增加测量误差。

 

 

        随着企业全面走向市场，企业生产经营管理将进一步深化，流量计量越显重要。要发挥流量仪表的作用，在其选用上有严格的要求，即先确定测量方法，后分析性能要求，再选用具体仪表。因此，自动化仪表专业人员在具备一定专业知识的前提下，有必要了解流量测量仪表的各项性能要求，并结合具体测量对象正确选用仪表。惟有如此，方可满足企业的要求，使流量计量发挥重要作用。