发布时间:2014-06-11 浏览:1263次 字号:大 中 小
①流量
流量计测量的流量是流经管道(或明渠)横截面的流体量(质量或体积)与通过该截面所用时间之商。流体量用质量表示的称为质量流量。用体积表示的称为体积流量,在一段时间内流量的平均值称为平均流量。显示实测流量值的测量装置称为煤气流量计。
一些应用要求测量瞬时流量,一些应用则要求测量累积流量,瞬时流量是该时刻单位时间内的流体流量,累积流量是规定时间段内流体的流量总和。
②不确定度和精确度等级
任何测量过程都存在测量误差,用测量不确定度对测量误差进行度量。流量的真值是理想值,只有在排除所有测量误差起因时才能获得。因此,对同一煤气流
量计进行多次测量某一流量,可获得表征测量结果的实验标准偏差s、实验方差S2、测量权w等。并获得其测量不确定度。
测量不确定度表征被测量值的分散性,是与测量结果相联系的参数。根据它可确定该流计的置信水准或测量值落在该区间的概率等。
测量不确定度分A和B两类,它与传统的随机误差、系统误差之间不存在简单的对应关系。随机误差和系统误差表示误差的不同性质;测量不确定度的A和B表示两种不同的评定方法。详见第4.1节.
煤气流量计精确度是被测量结果与约定真值的一致程度。精确度的定量表示应采用不确定度。煤气流量计的精确度等级指在某一较宽范围内,仪表测量的绝对误差最大值与该仪表量程之的百分数(去除%)。过程检测仪表的精确度等级分为0.005, 0.02, 0.1, 0.2, 0.35,0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 4等。工业应用煤气流量计精确度等级在0.5~4级。贸易结算采用的仪等级可达0.2级。
选型时除了注意仪表的精确度的要求外,也需注意累积流量计量误差与瞬时流量计量误差的差别。应考虑整个检测系统的测量不确定度分布。当测量系统中某
一部件的测量误差很大时,对其他部件不必选用高精度的装置。例如,标准孔板的测量精度为1级,配用的差压变送器就没有必要选用0.1级或更高精度等级。
一些采用数字显示的煤气流量计常常采用满童程的百分数表示其精度,即用%F. S.表示,一些仪表则采用读数的相对误差百分数表示,即用%R.。在选用时应分清。
现场使用环境下仪表的误差会增加。例如,环境温度升高,使仪表内部电子元器件散热条件变差,从而影响其测量精度。
③仪表性能指标
除了仪表精确度指标外,仪表的性能指标还包括线性度、重复性、灵敏度和分辨率、动态误差等。选用流量计时应对该被选煤气流量计的有关性能指标进行分析。
a.线性度。除了独立直线、零基直线和端基直线等三种线性度的误差外,煤气流量计还因有线性和开方输出两种类型而造成非线性。例如,差压式流量计需要开方输出,其小流量时的误差会增大,因此,小流量(<30%最大流量)通常不选用。必要时需采用双量程差压变送器或非线性补偿措施。
对流量比值控制系统,应选用线性输出的煤气流量计,也可选用差压式流量计配开方器或直接选用流量变送器。以保证比值控制系统中控制回路的线性关系。详见第7.3节。
b.重复性。重复性是同一工作条件下,对同一输入信号按同方向连续测量多次的输出值的一致程度。它与煤气流量计的随机误差有关.由于流体的工作条件千变万化,因此,当它们的影响不明显时,通常可不采取措施。反之,则应采用各种补偿措施。例如,对密度变化的修正,可采取温度、压力和压缩因子补偿。
选用时应尽量选用不受工作环境变化影响的煤气流量计,必要时应采取有效补偿措施或修正。
c.灵敏度和分辨率.采用数字仪表后,应考虑仪表的分辨率和灵敏度.仪表灵敏度是其输出变化量与引起该变化的输人变化量之比。分辨率是仪表输出能够分辨和响应的最小输入变化量。选用时应注意有些仪表制造商提供的分辨率是否有虚假情况。
d.动态误差.动态误差通常由仪表的一些空腔等造成.时间常数表示输人信号有阶跃变化时,输出信号要多长时间才能跟踪输人信号变化的动态指标.死区也是动态指标,它指当输入信号需要改变多少值时才能使输出有响应的值.例如,由于机械摩擦等因素,造成仪表不能及时反映输人信号的变化。
e.范围度.流量计的范围度是流量计上限流量与下限流量之比,它反映流量计的测量范围.为满足贸易结算、公用事业用水量计量等一些应用的大范围流量测量要求,对流量计也提出大范围度的需要。通常流量计的范围度在10 : 1,差压式流量计为3:1,电磁流量计、超声流量计可达50:1,
f.压力损失.当流量计的部件设置在被测管道内部时,会造成流体的流动阻力,产生随流量变化而变化的压力损失。压力损失降低有利于提高流量计下游压力,当压力损失过高时,下游压力可能降低到该工况温度下流体的饱和蒸汽压以下,从而造成空化和气蚀.气蚀现象是因液体所含气体在低于饱和蒸汽压时突然气化(空化),体积突然膨胀,造成流速加快,对流量计部件和管道的磨损现象.
压力损失过大增加供能设备的投资和维护成本.在大力提倡节能减排的今天,更应选用压力损失低的流量计。表5-24是孔板、A+K平衡流量计和德尔塔巴(均速管)流量计的能耗(年度电费)比较。
g.输出特性。包括显示流量数值、工程单位、瞬时和累积量、流速(点速和径速、平均流速等)、模拟量(电流或电压)、脉冲量、数据通信、就地显示和远程显示等.通常,模拟量或现场总线信号用于过程流量测量和控制;脉冲量用于高精度累积量的流量测量和控制。
在计算机控制装置应用日益广泛的今天,一些流量计提供现场总线信号连接,或通过无线通信方式将流量信号远传到控制器或控制室一些流量计提供了断流报警、过载报警等功能,为流量计的应用提供了更广阔的领城.
④综合
仪表的各项性能指标是相互影响的,这些性能相互制约,应询问制造商了解其制约关系,便于分析和选型时综合考虑。
需注意,一些制造商提供的性能可能是极限值或参比条件,应详细了解其参数的定义和使用范围,便于综合考虑和分析.
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