谈谈流量仪表在现场使用中的精确度

    工业自动化仪表,特别是流量仪表已经在国民经济的各个部门获得了广泛的应用,一家大型企业使用的流量仪表多达数千台,它们的可靠性和精确度对用户来说是非常重要的。由于仪表的出厂精确度都是在参比条件下检验得出来的,而实际使用时的条件往往离参比条件相距甚远,这时的精确度能保证吗?流量仪表的传感器要与流体介质接触,经受流体的腐蚀、磨损、粘附、堵塞以及高温或低温、高压或负压、高速冲击或热冲击等复杂因素的考验,其性能特别是精确度不可避免地要变化甚至失效。对多数情况来说,这个过程是渐进的,如果能及时发现,采取相应措施往往能恢复原来的性能指标,避免出现更严重的局面。

    本文以应用较广的流量仪表———节流装置、容积式流量计、电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计为例,来说明上述问题。

    1　正确安装后初期使用时,在线流量仪表的精确度是否改变

    仪表出厂时标称的精确度是在参比条件(或称标准工作条件)下确定的,对流量仪表而言,参比条件一般包括:环境条件(环境温度15~35℃,相对湿度45%~75%,大气压力86~108 kPa,无电场、磁场干扰,无震动);动力源条件((1±10%)220 V或(110±1)V 50 Hz,或24 V DC);流体条件:当用流体标定时,试验管道为工业圆管,充满圆管的单相牛顿流体、充分发展的湍流速度轴对称分布,无漩涡、无扰动,定常流。标定用流体通常是水、油、空气,根据需要选用。在流量计的上下游要有足够长的直管段。流体温度一般是室温、流体压力一般在0.25 MPa以下)。显然,流量仪表的实际工作条件通常不同于参比条件,由此引起的精确度改变对不同的仪表是不同的。下面举例说明。

    1.1　节流装置

    该仪表一般不需要流体标定,出厂检验采用“干标”法,基本精确度是能够计算出来的。计算时依据的是需方提供的“额定值”,对介质的密度可采用自动补偿、智能化显示,这种情况下需要重点关注的是仪表安装的地点是否符合要求,例如直管段长度,如果达不到要求,其附加误差的计算要参考该仪表的说明书。如果对介质的密度采用人工计算,当介质的实际状态不同于设计状态时,对一般气体来说,要对流量显示值乘以一个修正系数δ。

式中　T,Z,p———分别是设计时额定工作状态下的介质绝对温度、压缩系数、绝对压力;

    t,Z1,p1———分别是实际工作状态下的介质温度、压缩系数、绝对压力。

    显然,实际工作时流体的温度压力是在随机变化的,人工补偿只能对平均值进行补偿,误差是显著的,较好的办法是采用智能化仪表自动补偿。对于理想(或接近理想的)气体,这种补偿精度是相当高的,显示质量流量或标准体积流量的精确度可达到±1%