流量计的性能(néng)要求有(yǒu)哪些

  流量计的性能(néng)要求有(yǒu)哪些流量计的性能(néng)方面主要包括：测量流量（瞬时流量）还是总量（累积流量）；准确度要求；重复性；線(xiàn)性度；流量范围和范围度；压力损失；输出信号特性和流量计的响应时间等。

（1）测流量还是总量流量测量包括两种，即瞬时流量和累积流量，比如对分(fēn)输站管道的原油属于贸易交接或石油化工管道进行连续配比生产或生产流程的过程控制等需要计量总量，间或辅以瞬时流量的观察。在有(yǒu)的工作场所对流量进行控制则需配备瞬时流量测量。因此，要根据现场计量的需要进行选择。有(yǒu)些流量计比如容积式流量计，涡轮流量计等，其测量原理(lǐ)是以机械计数或脉冲频率输出直接得到总量，其准确度较高，适用(yòng)于计量总量，如配有(yǒu)相应的发讯装置也可(kě)输出流量。電(diàn)磁流量计、超声流量计等是以测量流體(tǐ)流速推导出流量，响应快，适用(yòng)于过程控制，如果配以积算功能(néng)后也可(kě)以获得总量。

（2）准确度流量计准确度等级的规定是在一定的流量范围内，如果使用(yòng)在某一特定的条件下或比较窄的流量范围内，比如，仅在很(hěn)小(xiǎo)的范围内变化，此时其测量准确度会比所规定的准确度等级高。如用(yòng)涡轮流量计计量油品装桶分(fēn)发，在阀门全开的情况下使用(yòng)，流量基本恒定，其准确度可(kě)能(néng)会从0.5级提高到0.25级。用(yòng)于贸易核算、储运交接和物(wù)料平衡如果要求测量准确度较高时，应考虑准确度测量的持久性，一般用(yòng)于上述情况下的流量计，准确度等级要求為(wèi)0.2级。在这样的工作场所一般是现场配备计量标准设备（比如體(tǐ)积管），对所使用(yòng)的流量计进行在線(xiàn)检测。近几年由于原油的日趋紧张和各单位对原油计量的高要求，对原油计量提出实行系数交接，即除了每半年对流量计进行一次周期检测后，贸易交接双方协商(shāng)每1个月或2个月对流量计进行检定确定流量系数，每天根据流量计计量的数据与流量计流量系数计算出数据进行交接，以提高流量计的准确度，也称為(wèi)零误差交接。准确度等级一般是根据流量计的*大允许误差确定的。各制造厂提供的流量计说明书中会给出。一定要注意其误差的百分(fēn)率是指相对误差还是引用(yòng)误差。相对误差為(wèi)测量值的百分(fēn)率，常用(yòng)“％R”表示。引用(yòng)误差则是指测量上限值或量程的百分(fēn)率，常用(yòng)“％FS”。许多(duō)制造厂说明书中并未注明。比如，浮子流量计一般都是采用(yòng)引用(yòng)误差，電(diàn)磁流量计有(yǒu)的型号也有(yǒu)采用(yòng)引用(yòng)误差的。流量计如果不是单纯计量总量，而是应用(yòng)在流量控制系统中，则检测流量计的准确度要在整个系统控制准确度要求下确定。因為(wèi)整个系统不仅有(yǒu)流量检测的误差，还包含有(yǒu)信号传输、控制调节、操作执行等环节的误差和各种影响因素。比如，操作系统中存在有(yǒu)2%左右的回差，对所采用(yòng)的测量仪表确定过高的准确度（0.5级以上）就是不经济和不合理(lǐ)的。就仪表本身来说，传感器与二次仪表之间的准确度也应该适当相配，比如说设计出来未经实际标定的均速管误差如在±2.5%～±4%之间，配上0.2%～0.5%高准确度的差压计就意义不大了。还有(yǒu)一个问题就是对于检定规程或制造厂说明书中对流量计所规定的准确度等级指的是其流量计的*大允许误差。但是由于流量计在现场使用(yòng)时受环境条件、流體(tǐ)流动条件和动力条件等变化的影响，将会产生一些附加误差。因此，现场使用(yòng)的流量计应是仪表本身的*大允许误差和附加误差的合成，一定要充分(fēn)考虑到这个问题，有(yǒu)时候可(kě)能(néng)现场的使用(yòng)环境范围内的误差会超过流量计的*大允许误差。

（3）重复性重复性是由流量计原理(lǐ)本身与制造质量决定的，是流量计使用(yòng)过程中的一个重要的技术指标，与流量计的准确度息息相关。一般在检定规程中的计量性能(néng)要求中对流量计不仅有(yǒu)准确度等级规定外，还对重复性进行了规定，一般规定為(wèi)：流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定的*大允许误差的1/3～1/5。重复性一般定义為(wèi)在环境条件和介质参量等不变的情况下，对某一流量值短时间内，同方向进行多(duō)次测量的一致性。但是，在实际应用(yòng)中，流量计的重复性会常常被流體(tǐ)粘度、密度参量的变化所影响，有(yǒu)时这些参量变化还没有(yǒu)达到需要进行专门修正的程度，会误认為(wèi)是流量计的重复性不好。鉴于这种情况下，应选择对此参量变化不敏感的流量计。比如，浮子流量计容易受流體(tǐ)密度影响，小(xiǎo)口径的流量计不仅受流體(tǐ)密度的影响，可(kě)能(néng)还会受流體(tǐ)粘度的影响；涡轮流量计如果用(yòng)在高粘度范围时的粘度影响；有(yǒu)些未做修正处理(lǐ)的超声流量计会受到流體(tǐ)温度的影响等等。如果流量计的输出是非線(xiàn)性的，这种影响可(kě)能(néng)会更為(wèi)突出。

（4）線(xiàn)性度流量计的输出主要有(yǒu)線(xiàn)性和非線(xiàn)性平方根两种。一般的来说流量计的非線(xiàn)性误差是不单独列出的，而是包含在流量计的误差内。对于一般比较宽流量范围，输出信号為(wèi)脉冲的，用(yòng)作总量积算的流量计，線(xiàn)性度则是一个重要的技术指标，如果在其流量范围内使用(yòng)单一的仪表系数，当線(xiàn)性度差就会降低流量计的准确度。比如，涡轮流量计在10：1的流量范围内采用(yòng)一个仪表系数，線(xiàn)性度差时其准确度会较低，随着计算机技术的发展，可(kě)将其流量范围分(fēn)段，用(yòng)*小(xiǎo)二乘法拟合出流量—仪表系数曲線(xiàn)对流量计进行修正，从而提高流量计的准确度和扩展流量范围。

（5）上限流量和流量范围上限流量也称為(wèi)流量计的满度流量或*大流量。当我们选择流量计的口径时应按被测管道使用(yòng)的流量范围和被选流量计的上限流量和下限流量来进行配置，不能(néng)简单的按管道通径进行配用(yòng)。一般来讲，设计管道流體(tǐ)*大流速是按经济流速来确定的。如果选择过低，管径粗，投资会大；过高则输送功率大，增加运行成本。比如，像水等低粘度液體(tǐ)其经济流速為(wèi)1.5～3m/s，高粘度液體(tǐ)0.2～1m/s，大部分(fēn)流量计上限流量的流速接近或高于管道经济流速。因此，流量计选择时其口径与管道相同时候就较多(duō)，安装比较方便。如不相同也不会相差太多(duō)，一般上下相邻一档的规格，可(kě)采用(yòng)异径管连接。在流量计的选择中应注意不同类型的流量计，其上限流量或上限流速由于受各自流量计的测量原理(lǐ)和结构的限制差别较大。以液體(tǐ)流量计為(wèi)例，上限流量的流速以玻璃浮子流量计為(wèi)*低，一般是0.5～1.5m/s之间，容积式流量计在2.5～3.5m/s之间，涡街(jiē)流量计较高在5.5～7.5m/s之间，電(diàn)磁流量计则在1～7m/s之间，甚至达到0.5～10m/s之间。液體(tǐ)的上限流速还需要考虑不能(néng)因為(wèi)流速过高而产生气穴现象，出现气穴现象的地点一般是在流速*大，静压*低的位置，為(wèi)了防止气穴的形成，常常需要控制流量计的*小(xiǎo)背压（*大流量）。还应注意流量计的上限值订購(gòu)后就不能(néng)改变，比如容积式流量计或浮子流量计等。差压式流量计像节流装置孔板等一经设计确定后，其下限流量不能(néng)改变，上限流量变动可(kě)以通过调整差压变送器或更换差压变送器来改变流量。比如某些型号的電(diàn)磁流量计或超声流量计，有(yǒu)些用(yòng)户可(kě)以自行重新(xīn)设定流量上限值。

（6）范围度范围度為(wèi)流量计的上限流量和下限流量的比值，其值越大则流量范围越宽。線(xiàn)性仪表有(yǒu)较宽的范围度，一般為(wèi)1：10。非線(xiàn)性流量计的范围度较小(xiǎo)仅為(wèi)1：3。一般用(yòng)于过程控制或贸易交接核算的流量计，如果要求流量范围比较宽就不要选择范围度小(xiǎo)的流量计。目前一些制造厂為(wèi)宣传其流量计的流量范围宽，在使用(yòng)说明书中把上限流量的流速提得很(hěn)高，比如液體(tǐ)提高到7～10m/s（一般為(wèi)6m/s）；气體(tǐ)提高到50～75m/s（一般為(wèi)40~50）m/s）；实际上如此高的流速是用(yòng)不上的。其实范围度宽的关键是有(yǒu)较低的下限流速，以适应测量需要。所以下限流速低的宽范围度的流量计才是比较实用(yòng)的。

（7）压力损失压力损失一般是指流量传感器由于在流通通道中设置的静止或活动检测元件或改变流动方向，从而产生随流量而变的不能(néng)恢复的压力损失，其值有(yǒu)时可(kě)达数十千帕。因此，应按管道系统泵送能(néng)力和流量计进口压力等确定*大流量的允许压力损失来选定流量计。因选择不当会限制流體(tǐ)流动产生过大压力损失而影响流通效率。有(yǒu)些液體(tǐ)（高蒸汽压碳氢液）还应注意过度的压力降可(kě)能(néng)引发气穴现象和液相汽化，降低测量准确度甚至损坏流量计。比如管径大于500mm的输水用(yòng)的流量计，应考虑压损所造成的能(néng)量损耗过大而增加的泵送费用(yòng)。据有(yǒu)关报道，压力损失较大的流量计几年来為(wèi)测量付出的泵送费用(yòng)往往超过低压损、价格较贵的流量计的購(gòu)置费用(yòng)。

（8）输出信号特性流量计的输出和显示量可(kě)以分(fēn)為(wèi)：①流量（體(tǐ)积流量或质量流量）；②总量；③平均流速；④点流速。有(yǒu)些流量计输出為(wèi)模拟量（電(diàn)流或電(diàn)压），另一些输出脉冲量。模拟量输出一般认為(wèi)适合于过程控制，比较适合于与调节阀等控制回路单元接配；脉冲量输出比较适合于总量和高准确度的流量测量。長(cháng)距离信号传输脉冲量输出则比模拟量输出有(yǒu)较高的传送准确度。输出信号的方式和幅值还应有(yǒu)与其他(tā)设备相适应的能(néng)力，比如控制接口、数据处理(lǐ)器、报警装置、断路保护回路和数据传送系统。

（9）响应时间应用(yòng)于脉动流动场合应注意流量计对流动阶跃变化的响应。有(yǒu)些使用(yòng)场合要求流量计输出跟随流體(tǐ)流动变化，而另一些為(wèi)获得综合平均值要求有(yǒu)较慢响应的输出。瞬时响应常以时间常数或响应频率表示，其值前者从几毫秒(miǎo)到几秒(miǎo)，后者在数百Hz以下。配用(yòng)显示仪表可(kě)能(néng)相当大地延長(cháng)响应时间。一般认為(wèi)流量计流量增加或减小(xiǎo)时动态响应不对称会加速增加流量测量误差。