工業(yè)自動(dòng)化流量?jī)x表的測(cè)量方法與相關(guān)的選擇考慮因素探討

一、本文流量測(cè)量是工業(yè)自化生產(chǎn)中最基本也是最重要的測(cè)量指標(biāo)，因此對(duì)于流量計(jì)的選型就顯得相當(dāng)重要。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，許多在與流量?jī)x表選型相關(guān)的測(cè)量方法中，流量?jī)x表選型錯(cuò)誤，以及不正確的安裝與使用大約要占到使用總數(shù)的60%左右不管是電磁流量計(jì)還是超聲波流量計(jì)，或是傳統(tǒng)型的渦輪渦街、孔板流量計(jì)都有其各自不同的特點(diǎn)，以及其能夠發(fā)揮最佳測(cè)量效果的范圍。在進(jìn)行具體的測(cè)量活動(dòng)中，雖然有一些用戶能夠選擇適當(dāng)?shù)膬x表類型，可安裝布置卻往往就出現(xiàn)了問題，因此總的說來如何正確選擇合適的儀表與正確的安裝并不是一件簡(jiǎn)單的事情。當(dāng)我們要確認(rèn)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的流體進(jìn)行測(cè)量量時(shí)，需要事先對(duì)相關(guān)的事項(xiàng)包括技術(shù)要求，即流量?jī)x表及生產(chǎn)過程流體特征，作充分的了解和熟悉，只有對(duì)所有的情況都了然于胸時(shí)，我們才有把握正確地選擇流量測(cè)量方法和有效地使用流量?jī)x表。

另外，我們還需要對(duì)其他相關(guān)的因素進(jìn)行綜合分析和考慮，這些因素歸納起來，主要包括這五個(gè)方面的因素：性能要求方面的因素、流體特性方面的因素、安裝要求方面的因素、環(huán)境條件方面的因素及經(jīng)濟(jì)費(fèi)用方面的因素。

二、流量?jī)x表及測(cè)量方法的正確選擇

1.1對(duì)安裝流量?jī)x表的必要性進(jìn)行分析

若只是想確定某管道中的流體到底有沒有在進(jìn)行流動(dòng)或者輸送以至大體的流量為多少，有關(guān)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，則可以較低費(fèi)用就能達(dá)到，即選用流動(dòng)指示器或者流動(dòng)窺視窗即可。這些器具雖然結(jié)果較為簡(jiǎn)單，但它們都有諸如球、板翼輪等活動(dòng)體來指示其流體是否在流動(dòng)，這些器具雖然能把流體流動(dòng)快慢程度顯示出來，但其精確度是很有限的，通常存在著2.0%～3.0%左右的誤差。隨著加工工藝的改進(jìn)和現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，測(cè)量精度也朝著更精確的方向發(fā)展，比如一般的超聲波流量計(jì)測(cè)量精度為1.0級(jí)，但是0.5級(jí)的超聲波流量計(jì)也已經(jīng)問世了。若對(duì)測(cè)量結(jié)果要求比上述更高，那么就很有必要把一臺(tái)流量?jī)x表安裝起來。通常在我國(guó)流量?jī)x表制造業(yè)對(duì)流動(dòng)指示器及窺視窗等器具沒有做好足夠的宣傳，致使直接用戶或者設(shè)計(jì)單位對(duì)這類簡(jiǎn)易器具重視不夠，因而在很多場(chǎng)合無(wú)法正確選擇合適產(chǎn)品。

1.2初選測(cè)量發(fā)放

通過上述分析在確定必須安裝流量?jī)x表之后，就要對(duì)流量?jī)x表的各種條件及使用要求進(jìn)行較為詳細(xì)的了解，結(jié)合有關(guān)流體的特性及類型，在“初選表”中標(biāo)注不能和不宜的測(cè)量方案中，應(yīng)用排除法做進(jìn)一步的深入分析和考慮。

1.3分析初選儀表的各項(xiàng)指標(biāo)

以初選所確定的各個(gè)方案為依據(jù)，把與初選儀表有關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)、選用手冊(cè)及樣本從初選儀表各制造中收集齊全，對(duì)儀表的各項(xiàng)規(guī)范性能進(jìn)行深入了解；再分別從這五個(gè)方面的因素（即性能要求、流體特性、安裝場(chǎng)所、環(huán)境條件及經(jīng)濟(jì)費(fèi)用等）進(jìn)行考慮，針對(duì)可能出現(xiàn)情況提出相應(yīng)的問題，通過列表比較，進(jìn)行逐個(gè)分析。對(duì)各因素進(jìn)行考慮時(shí)，其順序通常以測(cè)量目的及測(cè)量側(cè)重點(diǎn)為依據(jù)，通常是開始于“性能要求及儀表規(guī)范”，再對(duì)其他因素進(jìn)行考慮，例如，若“經(jīng)濟(jì)因素”為使用對(duì)象的主要因素，則再考慮“性能要求及儀表規(guī)范”以外的其他因素；此外，結(jié)合具體情況，在很多時(shí)候還要對(duì)其他遷移方面的因素進(jìn)行考慮。

二、流量?jī)x表測(cè)量方法及選擇的考慮因素探討

2.1性能要求及儀表規(guī)范方面因素的十點(diǎn)考慮

確定好測(cè)量方法后，對(duì)于所選擇的流量?jī)x表，需要考慮的有關(guān)性能方面要求的內(nèi)容有以下這些方面：

第一，測(cè)量流量還是總量；對(duì)流量的測(cè)量及對(duì)總量的計(jì)量，這是使用對(duì)象測(cè)量的兩類主要目的；例如，對(duì)于管道連續(xù)配比生產(chǎn)或者過程控制而言，其使用場(chǎng)所主要測(cè)量的就是瞬時(shí)流量，而對(duì)于商貿(mào)核算及儲(chǔ)運(yùn)分配而言，其使用場(chǎng)所測(cè)量的主要就是總量；

第二，精確度；通常流量?jī)x表規(guī)范鎖定的精確度等級(jí)，能適用于某一個(gè)比較寬的流量范圍；

第三，重復(fù)性；在過程控制應(yīng)用中的一個(gè)重要指標(biāo)就是重復(fù)性，具體是決定于由儀器本身的制造質(zhì)量及本身原理；

第四，線性度；有關(guān)線性和平方根非線性，這是流量?jī)x表的兩種主要輸出，對(duì)于絕大多數(shù)流量?jī)x表而言，把非線性誤差作為基本誤差的一個(gè)組成部分，而不把它列為單獨(dú)指標(biāo)；

第五，上限流量和流量范圍；所謂上限流量就是通常所講的滿度流量，對(duì)于流量表口徑的選擇，不能以管道的通徑來進(jìn)行簡(jiǎn)單的配用，應(yīng)以所使用的被選儀表上、下限流量及流量范圍來進(jìn)行選配；

第六，范圍度；有關(guān)上限、下限流量的比值，就是范圍度，其值的大小與流量范圍呈正相關(guān)，通常線性儀表范圍度比較大，而非線性儀表有比較小的范圍度；

第七，壓力損失；對(duì)于絕大多數(shù)流量傳感器而言，在流動(dòng)方向改變、或把靜止設(shè)置于其流通通道中，都會(huì)出現(xiàn)隨流量而變化的、而且無(wú)法恢復(fù)的壓力損失；

第八，輸出信號(hào)特性；對(duì)儀表選擇起著決定性作用的就是輸出信號(hào)這個(gè)因素；

第九，響應(yīng)時(shí)間；若把流量?jī)x表應(yīng)用于脈動(dòng)流動(dòng)場(chǎng)所，則應(yīng)考驗(yàn)有關(guān)流動(dòng)階躍變化的響應(yīng)時(shí)間；

第十，可維護(hù)性；由于已安裝的流量?jī)x表，遇到故障再拆下維護(hù)，既麻煩又費(fèi)時(shí)，因而有關(guān)可維護(hù)性這個(gè)因素必須慎重考慮。

2.2流體特性方面的因素考慮

根據(jù)流體類型把初選測(cè)量方法等初定若干方案確定后，為使所獲取的流體特性（參量及屬性）盡可能地詳細(xì)，還必須向相關(guān)工藝流程部門進(jìn)行調(diào)查和訪問，以便能使所選擇方案的適應(yīng)性得到更進(jìn)一步的驗(yàn)證；對(duì)于流體類別而言，需要考慮的流體特性比較多，歸納起來主要有這幾項(xiàng)：1）溫度；2）壓力；3）密度；4）粘度；5）潤(rùn)滑性；6）腐蝕性；7）磨蝕性等；此外，對(duì)于個(gè)別場(chǎng)所來說，有關(guān)衛(wèi)生要求還必須納入考慮；對(duì)于個(gè)別測(cè)量方法而言，有關(guān)流體特性的特殊參量，還必須進(jìn)行考慮，如應(yīng)用電磁流量計(jì)，對(duì)于有關(guān)液體的電導(dǎo)率就必須進(jìn)行相關(guān)的了解。有關(guān)流體物性的各種參量，都會(huì)對(duì)各類流量?jī)x表產(chǎn)生著不同的影響，因此，有關(guān)待選流量?jī)x表的選擇，很大程度是受到流體物性所支配，因而對(duì)于所選擇的流量?jī)x表或者測(cè)量方法而言，不僅要對(duì)被測(cè)流體性質(zhì)進(jìn)行適應(yīng)，而且對(duì)于測(cè)量過程中因流體物性某一參量變化而帶來的影響量也要能夠適應(yīng)。有關(guān)流體在使用條件下的各種參量及所選定儀表的技術(shù)規(guī)范適應(yīng)性，通?？蓮脑u(píng)估手冊(cè)中查到；對(duì)于那些不很了解的流體確切成分，相關(guān)用戶一定要主動(dòng)向制造廠進(jìn)行咨詢，以明確所選定儀表能否正常應(yīng)用。

2.3安裝方面的因素考慮

2.4環(huán)境條件方面的因素考慮

在進(jìn)行造型過程中，有關(guān)儀表的預(yù)期變化及周圍條件必須給予充分考慮，具體分析如下：1）環(huán)境溫度；環(huán)境溫度計(jì)變化將對(duì)儀表電子部件及一些儀表流量檢測(cè)部分產(chǎn)生較大影響；如流動(dòng)特性受影響于環(huán)境溫度變化，則某些管道就需進(jìn)行熱層外包；2）環(huán)境濕度；環(huán)境濕度若加大，將使電氣絕緣降低，并使大氣腐蝕及電解腐蝕加快；若環(huán)境濕度降低，則易感生靜電；因此由濕度方面引起的問題，對(duì)于可能的變化范圍，用戶應(yīng)進(jìn)行預(yù)期并通過核實(shí)是否會(huì)對(duì)所選擇儀表在運(yùn)行中出現(xiàn)不必要的問題；3）安全性；進(jìn)行儀表選擇及安裝，必須考慮其安全規(guī)則，如安裝環(huán)境是否具有爆炸性威脅等；4）電氣干擾；有關(guān)電氣電磁干擾，通常產(chǎn)生于電力電纜、電氣開關(guān)及電動(dòng)機(jī)中，這也是引起測(cè)量誤差的一個(gè)來源所在。

三、本文結(jié)語(yǔ)

總之，有關(guān)流量?jī)x表的安裝及測(cè)量方法的選擇必須引起相關(guān)部門和用戶足夠的重視，在充分分析和深入比較各種類型流量?jī)x表及測(cè)量方法的基礎(chǔ)上，還必須充分考慮有關(guān)儀表性能、流體特性等五大因素，這對(duì)于流量?jī)x表的正確安裝及測(cè)量方法的正確選擇都具有一定的促進(jìn)作用