E+H流量計(jì)選型考慮因素
流量測(cè)量方法和儀表的選擇考慮因素
據(jù)有關(guān)資料報(bào)道：發(fā)現(xiàn)約有６０％流量?jī)x表所選擇測(cè)量方法是不合適或者使用不正確，其中一部分雖然采用適宜的測(cè)量方法，卻錯(cuò)誤地布置和安裝。由此可見(jiàn)正確選擇和使用流量?jī)x表并非易事。要正確和有效地選擇流量測(cè)量方法和儀表，必須熟悉流量?jī)x表和生產(chǎn)過(guò)程流體特性這兩方面的技術(shù)，還要考慮經(jīng)濟(jì)因素，歸納起來(lái)有五個(gè)方面因素，即性能要求，流體特性、安裝要求、環(huán)境條件和費(fèi)用。
對(duì)某一應(yīng)用場(chǎng)所可以采用的儀表可能有幾種方案，如選擇時(shí)只憑以往經(jīng)驗(yàn)和單純考慮初裝費(fèi)用貿(mào)然作出決定，從而失去了選擇zui適和儀表的機(jī)會(huì)。例如儀表的流量范圍和實(shí)際流量不匹配、對(duì)測(cè)量要求不高的場(chǎng)所選用過(guò)于復(fù)雜和昂貴的儀表、儀表安裝后就不能正常工作，這些情況是屢見(jiàn)不鮮的。如渦街波動(dòng)劇烈，孔板超出量程范圍。有時(shí)候還會(huì)產(chǎn)生事故，如易閃蒸液體燒毀渦輪流量計(jì)的渦輪，在負(fù)壓下拉壞電磁流量計(jì)襯里等。
測(cè)量方法和儀表的選擇步序
確定是否真正要安裝流量?jī)x表
如果僅希望知道管道中流體是否在輸送流動(dòng)，其大體流量，那么選用流動(dòng)窺視窗或流動(dòng)指示器就能以較低費(fèi)用達(dá)到這一目標(biāo)。他們是一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的器具，往往有一活動(dòng)體（板、球、翼輪等）顯示流體是否流動(dòng)，有些能知識(shí)流動(dòng)快慢的大體程度，度很低，誤差一般在２０－３０％之間，或更大。如果測(cè)量要求比上述高些，指示流量誤差在2－10％之間，則安裝一臺(tái)流量?jī)x表。若按后文選擇步序認(rèn)為選擇差壓式儀表,也不一定要專門安裝孔板節(jié)流體等流量傳感器，可利用彎管流量計(jì)或或用外夾裝便攜式超聲流量計(jì)。
初選測(cè)量發(fā)放
確定必須安裝流量?jī)x表后，進(jìn)一步詳細(xì)了解使用要求和各種條件。首先按照流體類型和特性，采取排除法在“初選表”不能和不宜采用的測(cè)量方案，作第二步深入考慮和分析。
分析因素
按初選確定的各方案，向初選儀表的各制造廠收集樣本、技術(shù)數(shù)據(jù)和選用手冊(cè)等，充分了解儀表規(guī)范性能；再分別按性能要求和儀表規(guī)范、流體特性、安裝場(chǎng)所、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)考慮五個(gè)方面因素，按后文各節(jié)所提出的問(wèn)題，逐一分析，列表比較?？紤]順序按測(cè)量目的和側(cè)重點(diǎn)而與初選時(shí)不同，一般先從"性能要求和儀表規(guī)范"開(kāi)始，再如圖1所示考慮其它因素。如適用對(duì)象認(rèn)為"經(jīng)濟(jì)因素"是主要因素（如大管徑輸送要求泵送費(fèi)用低、商貿(mào)核算要求測(cè)量誤差造成損失?。?，則在考慮"性能要求和儀表規(guī)范"的另一方面因素時(shí)，有時(shí)候還要回復(fù)到考慮遷移方面因素，五方面因素考慮，其相互關(guān)系
性能要求和儀表規(guī)范方向的考慮
測(cè)量方法確定后選擇儀表在性能要求上考慮的內(nèi)容有：瞬時(shí)流量還是總量（累計(jì)流量）、度、重復(fù)性、線性度、流量范圍和范圍度、壓力損失、輸出信號(hào)特性和響應(yīng)時(shí)間等。不同測(cè)量對(duì)象有各自測(cè)量目的，在儀表性能方面有其不同側(cè)重點(diǎn)。例如商貿(mào)核算和儲(chǔ)運(yùn)對(duì)度要求較高；連續(xù)測(cè)量過(guò)程控制通常只要求良好的可靠性和重復(fù)性，有時(shí)還要求寬的范圍度，而對(duì)測(cè)量度要求還放在次要地位；批量配比生產(chǎn)則希望有好的度。
測(cè)量流量還是總量
使用對(duì)象測(cè)量的目的有兩類，即測(cè)量流量和計(jì)量總量。管道連續(xù)配比生產(chǎn)或過(guò)程控制使用場(chǎng)所主要測(cè)量瞬時(shí)流量；灌裝容器批量生產(chǎn)以及商貿(mào)核算、儲(chǔ)運(yùn)分配等使用場(chǎng)所大部分只要取得總量或輔以流量。兩種不同功能要求,再選擇測(cè)量方法上就有不同側(cè)重點(diǎn)
有些儀表如容積式流量計(jì)、渦輪流量計(jì)等，測(cè)量原理上就以機(jī)械技術(shù)或脈沖頻率輸出，直接得到總量，因此具有較高度，適用于計(jì)量總量。
電磁流量計(jì)、超聲流量計(jì)、節(jié)流式流量計(jì)等儀表原理上是以測(cè)量流體流速推導(dǎo)出流量，響應(yīng)快，適用于過(guò)程控制，但裝有積算功能環(huán)節(jié)后也可獲得總量。
渦街流量計(jì)具有上者優(yōu)點(diǎn)，但其抗震、抗干擾性能差，不適用于過(guò)程控制而適用于計(jì)量總量。
度
整體的測(cè)量度要求多少？在某一特定流量下使用，還是在某*量范圍內(nèi)使用？在什么測(cè)量范圍內(nèi)保持上述度？所選儀表的度能保持多久？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)儀表度的確定要在整個(gè)系統(tǒng)控制度要求下進(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)、操作執(zhí)行等環(huán)節(jié)的誤差和各種影響因素，如操作執(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，選用高精度差壓計(jì)與之相配也就沒(méi)有意義了。
流量?jī)x表規(guī)范所定的度等級(jí)是在某一較寬流量范圍內(nèi)適用，如果使用條件在某一特定流量或很狹窄的流量范圍，例如用渦輪流量計(jì)計(jì)量油品桶裝分發(fā)，只有在閥門全開(kāi)情況下啟用，流量基本恒定，或僅在很小范圍內(nèi)變化，此時(shí)使用的測(cè)量度可比規(guī)定值高。如能在此測(cè)量點(diǎn)專門標(biāo)定，可提高度，比如說(shuō)從0.5級(jí)提高到0.25級(jí)或更高。
用于商貿(mào)核算、儲(chǔ)運(yùn)和物料平衡要求較高度時(shí)，還應(yīng)考慮度的持久性，是否易于重新校驗(yàn)等關(guān)鍵因素，以及是否有在線校驗(yàn)的可能性。
在比較各制造廠的儀表性能規(guī)范時(shí)，要注意誤差的百分率是指引用誤差(測(cè)量上限或量程的百分率，常用％F.S表示)，還是相對(duì)誤差（測(cè)量值的百分率，常用％R表示）。通常樣本或使用說(shuō)明書只示誤差％，而未注明％Ｆ.S或％R，往往是指％F.S，因?yàn)檫^(guò)去流量?jī)x表瞬時(shí)流量的誤差％F.S為多，這是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。如果能做到％R，為表示其性能*，必定注明。
還要注意制造廠產(chǎn)品說(shuō)明書所定度是指基本誤差，在現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境、動(dòng)力、流體條件變化將產(chǎn)生附加誤差。現(xiàn)場(chǎng)使用度應(yīng)為基本誤差與影響量產(chǎn)生的附加誤差所合成，如影響量大，附加誤差可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)基本誤差。
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*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。
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)，線性度差就要降低儀表度。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，從而提高儀表度和擴(kuò)展流量范圍。
如需作管道流量配比、流量相加或熱量計(jì)要對(duì)溫度差和流量相乘時(shí)，應(yīng)選擇線性輸出的儀表，可以簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。
上限流量和流量范圍
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。例如水等低粘度液體經(jīng)濟(jì)流速為1.5-3ｍ／ｓ，高粘度液體0.2-1ｍ／ｓ，大部分流量?jī)x表上限流量的流速接近或略高于管道經(jīng)濟(jì)流速，因此儀表選擇口徑與管徑相同的機(jī)會(huì)較多，安裝就比較方便。如不相同也不會(huì)相差太多。
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)zui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(甚至0.5-10m／s)之間。
有些儀表流量上限值訂購(gòu)后就不能改變?nèi)缛莘e式儀表和浮子式儀表等，差壓式儀表孔板等設(shè)計(jì)確定后上下限流量不能改變，但可以調(diào)整差壓變送器量程(或換差壓變送器)以適應(yīng)；有些儀表則不經(jīng)實(shí)流校驗(yàn)用戶可自行重新設(shè)定流量上限值，如某些型號(hào)的電磁流量計(jì)和超聲流量計(jì)。
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。
有些制造廠為表示其范圍度寬，把zui大上限流負(fù)的流速提得很高，液體7-10m／s，氣體50-75m／s，實(shí)際上這么高的流速一般是用不上的，關(guān)鍵是下限流速是否適應(yīng)測(cè)量要求。一般要求范圍度寬是使下限流速更低些才好。
壓力損失
除*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。
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；②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。
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。
可維護(hù)性
當(dāng)實(shí)際工況與設(shè)計(jì)選型差距巨大或儀表發(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)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zui高，據(jù)統(tǒng)計(jì)在差壓節(jié)流式測(cè)量方式占所有測(cè)量方式的45%以上。
E+H流量計(jì)選型考慮因素