流量仪表的校验准确度为何低于现场准确度

　　流量仪表的生产厂家在仪表出厂前都应在实验室标定其准确度,一般宣称都在±1%左右。而在现场实际应用中,绝大多数流量仪表的准确度都远远达不到,本文从技术的角度分析其原因所在。

　　1　影响流量仪表准确度的主要因素

　　排除流量仪表原理与结构自身的原因,影响其准确度的外在因素主要归结为以下三个方面:

　　(1)流体的物性　在试验中常用的介质为水、空气及油品。而在现场应用中面临的将是数以万计的各种流体,其物性(如密度、黏度、电导率、导热系数,声速、成分……)均不同于在试验中常用的介质,将或多或少地影响流量仪表的准确度。但这些流体的物性可以通过一些工程手册查到,并给予修正以减轻其影响。这也是流量仪表智能化的一项重要内容。

　　(2)流体的性状　在现场通过流量仪表的流体不可能如实验室所用流体那么洁净,它们可能会有沉淀物,有腐蚀性。使用一段时间后,还会在管边检测件上产生积垢、磨损、腐蚀。在管壁上的沉淀物将改变管道的壁厚及粗糙度。对标准孔板而言会改变β值,造成±(3% ~10% )的误差;对涡轮、转子、容积式流量计的运动件造成磨损、腐蚀,轻则产生误差,重则无法工作;对电磁流量计的电极、超声流量计的换能器、热式流量计的热电阻的污染会降低其灵敏度,增大误差;对差压式流量计取压孔造成的阻塞等等。当然这个过程是缓慢的,但绝不能掉以轻心。而只要重视定期维修并形成制度也可以减轻(或消除)其影响。

　　(3)流动的特性　在实验室中,流量仪表应处于较为理想的流动状态中,它应是:牛顿流体　在流程工业中,除食品工业多为牛顿流体。

　　定常流　是在测量管段中流量不随时间变化的一种流动状态,但有缓慢的变化是允许的,在工业中所说的脉动流(流量随时间变化较快的一种流动状态)即非定常流。

　　在工业现场中由于泵、压气机,鼓风机,某些调节器,阀门的振荡都将产生脉动流,它将给流量仪表带来较大的误差。早在1956年Head就提出了这个问题,并提出了脉动系数Ip的概念,以界定脉动流对流量测量的影响,

　　1989年Mottram和Sproston就指出了脉动流会给流量仪表带来误差,这种影响对差压式流量仪表尤为严重。其他如:对涡轮流量计脉动流会引起转子转速的变化;对涡街流量计如脉动的频率与涡街频率相近,将产生所谓“同步现象”,也会产生很大的误差。

　　对流体而言,气体的可压缩性优于液体,脉动流在流动中将很快被衰减,对流量仪表的影响将小于液体。

　　人们关注脉动流对流量仪表的影响已近60年,虽然也开展了许多研究力图进行修正,但至今尚缺乏足够的数据。当前常用的方法是在管道中采用滤波器来消除(或减轻)它的影响(图1)。