分 類 |
①流量
流量計測量的流量是流經(jīng)管道(或明渠)橫截面的流體量(質(zhì)量或體積)與通過該截面所用時間之商。流體量用質(zhì)量表示的稱為質(zhì)量流量。用體積表示的稱為體積流量,在一段時間內(nèi)流量的平均值稱為平均流量。顯示實測流量值的測量裝置稱為煤氣流量計。
一些應(yīng)用要求測量瞬時流量,一些應(yīng)用則要求測量累積流量,瞬時流量是該時刻單位時間內(nèi)的流體流量,累積流量是規(guī)定時間段內(nèi)流體的流量總和。
②不確定度和度等級
任何測量過程都存在測量誤差,用測量不確定度對測量誤差進行度量。流量的真值是理想值,只有在排除所有測量誤差起因時才能獲得。因此,對同一煤氣流
量計進行多次測量某*量,可獲得表征測量結(jié)果的實驗標(biāo)準偏差s、實驗方差S2、測量權(quán)w等。并獲得其測量不確定度。
測量不確定度表征被測量值的分散性,是與測量結(jié)果相的參數(shù)。根據(jù)它可確定該流計的置信水準或測量值落在該區(qū)間的概率等。
測量不確定度分A和B兩類,它與傳統(tǒng)的隨機誤差、系統(tǒng)誤差之間不存在簡單的對應(yīng)關(guān)系。隨機誤差和系統(tǒng)誤差表示誤差的不同性質(zhì);測量不確定度的A和B表示兩種不同的評定方法。詳見第4.1節(jié).
煤氣流量計度是被測量結(jié)果與約定真值的一致程度。度的定量表示應(yīng)采用不確定度。煤氣流量計的度等級指在某一較寬范圍內(nèi),儀表測量的誤差zui大值與該儀表量程之的百分數(shù)(去除%)。過程檢測儀表的度等級分為0.005, 0.02, 0.1, 0.2, 0.35,0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 4等。工業(yè)應(yīng)用煤氣流量計度等級在0.5~4級。貿(mào)易結(jié)算采用的儀等級可達0.2級。
選型時除了注意儀表的度的要求外,也需注意累積流量計量誤差與瞬時流量計量誤差的差別。應(yīng)考慮整個檢測系統(tǒng)的測量不確定度分布。當(dāng)測量系統(tǒng)中某
一部件的測量誤差很大時,對其他部件不必選用高精度的裝置。例如,標(biāo)準孔板的測量精度為1級,配用的差壓變送器就沒有必要選用0.1級或更高精度等級。
一些采用數(shù)字顯示的煤氣流量計常常采用滿童程的百分數(shù)表示其精度,即用%F. S.表示,一些儀表則采用讀數(shù)的相對誤差百分數(shù)表示,即用%R.。在選用時應(yīng)分清。
現(xiàn)場使用環(huán)境下儀表的誤差會增加。例如,環(huán)境溫度升高,使儀表內(nèi)部電子元器件散熱條件變差,從而影響其測量精度。
③儀表性能指標(biāo)
除了儀表度指標(biāo)外,儀表的性能指標(biāo)還包括線性度、重復(fù)性、靈敏度和分辨率、動態(tài)誤差等。選用流量計時應(yīng)對該被選煤氣流量計的有關(guān)性能指標(biāo)進行分析。
a.線性度。除了獨立直線、零基直線和端基直線等三種線性度的誤差外,煤氣流量計還因有線性和開方輸出兩種類型而造成非線性。例如,差壓式流量計需要開方輸出,其小流量時的誤差會增大,因此,小流量(<30%zui大流量)通常不選用。必要時需采用雙量程差壓變送器或非線性補償措施。
對流量比值控制系統(tǒng),應(yīng)選用線性輸出的煤氣流量計,也可選用差壓式流量計配開方器或直接選用流量變送器。以保證比值控制系統(tǒng)中控制回路的線性關(guān)系。詳見第7.3節(jié)。
b.重復(fù)性。重復(fù)性是同一工作條件下,對同一輸入信號按同方向連續(xù)測量多次的輸出值的一致程度。它與煤氣流量計的隨機誤差有關(guān).由于流體的工作條件千變?nèi)f化,因此,當(dāng)它們的影響不明顯時,通??刹徊扇〈胧7粗?,則應(yīng)采用各種補償措施。例如,對密度變化的修正,可采取溫度、壓力和壓縮因子補償。
選用時應(yīng)盡量選用不受工作環(huán)境變化影響的煤氣流量計,必要時應(yīng)采取有效補償措施或修正。
c.靈敏度和分辨率.采用數(shù)字儀表后,應(yīng)考慮儀表的分辨率和靈敏度.儀表靈敏度是其輸出變化量與引起該變化的輸人變化量之比。分辨率是儀表輸出能夠分辨和響應(yīng)的zui小輸入變化量。選用時應(yīng)注意有些儀表制造商提供的分辨率是否有虛假情況。
d.動態(tài)誤差.動態(tài)誤差通常由儀表的一些空腔等造成.時間常數(shù)表示輸人信號有階躍變化時,輸出信號要多長時間才能跟蹤輸人信號變化的動態(tài)指標(biāo).死區(qū)也是動態(tài)指標(biāo),它指當(dāng)輸入信號需要改變多少值時才能使輸出有響應(yīng)的值.例如,由于機械摩擦等因素,造成儀表不能及時反映輸人信號的變化。
e.范圍度.流量計的范圍度是流量計上限流量與下限流量之比,它反映流量計的測量范圍.為滿足貿(mào)易結(jié)算、公用事業(yè)用水量計量等一些應(yīng)用的大范圍流量測量要求,對流量計也提出大范圍度的需要。通常流量計的范圍度在10 : 1,差壓式流量計為3:1,電磁流量計、超聲流量計可達50:1,
f.壓力損失.當(dāng)流量計的部件設(shè)置在被測管道內(nèi)部時,會造成流體的流動阻力,產(chǎn)生隨流量變化而變化的壓力損失。壓力損失降低有利于提高流量計下游壓力,當(dāng)壓力損失過高時,下游壓力可能降低到該工況溫度下流體的飽和蒸汽壓以下,從而造成空化和氣蝕.氣蝕現(xiàn)象是因液體所含氣體在低于飽和蒸汽壓時突然氣化(空化),體積突然膨脹,造成流速加快,對流量計部件和管道的磨損現(xiàn)象.
壓力損失過大增加供能設(shè)備的投資和維護成本.在大力提倡節(jié)能減排的今天,更應(yīng)選用壓力損失低的流量計。表5-24是孔板、A+K平衡流量計和德爾塔巴(均速管)流量計的能耗(年度電費)比較。
g.輸出特性。包括顯示流量數(shù)值、工程單位、瞬時和累積量、流速(點速和徑速、平均流速等)、模擬量(電流或電壓)、脈沖量、數(shù)據(jù)通信、就地顯示和遠程顯示等.通常,模擬量或現(xiàn)場總線信號用于過程流量測量和控制;脈沖量用于高精度累積量的流量測量和控制。
在計算機控制裝置應(yīng)用日益廣泛的今天,一些流量計提供現(xiàn)場總線信號連接,或通過無線通信方式將流量信號遠傳到控制器或控制室一些流量計提供了斷流報警、過載報警等功能,為流量計的應(yīng)用提供了更廣闊的領(lǐng)城.
④綜合
儀表的各項性能指標(biāo)是相互影響的,這些性能相互制約,應(yīng)詢問制造商了解其制約關(guān)系,便于分析和選型時綜合考慮。
需注意,一些制造商提供的性能可能是極限值或參比條件,應(yīng)詳細了解其參數(shù)的定義和使用范圍,便于綜合考慮和分析.