循環水流量計算表選型時對於性能要求

關於流量計正確選型的基本原則
流量計選型（xíng）的原則
流量計在工業測量中一種重要流量測量設備，用戶要達到（dào）對於流體（tǐ）的正確測（cè）量（liàng），事先的選型工作非常重要（yào），是決（jué）定（dìng）流量計能否精確測量（liàng）與穩定運行的關鍵，對於流量計的正確選型涉及到多方麵的因素，每一項都不可（kě）忽視，所謂細節是決定成敗（bài）的關鍵，這句話對於流量計的（de）選型工作來說同樣（yàng）有意義，我們為（wéi）了幫助用戶能夠更好地了解流量計產品以及正確地對流（liú）量計的選型，特地（dì）編（biān）輯了這（zhè）一期關於選型要素五（wǔ）個方（fāng）麵的相關知道（dào），希望對於您的工作有所（suǒ）借鑒。
選擇流量計的（de）原則*先是要深刻地了解各種流量計（jì）的結構原理和流體特性等方麵的知識，同時還要根據現場的（de）具體情況及考察周邊的環境條件進行選擇。也（yě）要考慮到（dào）經濟方麵的因素。一般情況下，主要應從下麵五個方麵進行選擇：
① 流量計的性能要求；
② 流體特性；
③ 安裝要求；
④ 環境條件；
⑤ 流（liú）量計的價格。
一、流量計的性能要求（qiú）
流量計的性（xìng）能方麵主要包括：測量（liàng）流量（瞬時流量）還是總量（累積流量）；準確度（dù）要求；重（chóng）複性；線性度；流量範圍和範圍度；壓（yā）力損失；輸出信號特（tè）性和流量計的響應時（shí）間等。
（1）測流量還是總量
流量測（cè）量包括兩種，即瞬時流量和累積流量（liàng），比如對分輸站（zhàn）管道的原油屬於貿易（yì）交接或石油化工管道（dào）進行連續（xù）配比生產或生產流程的過程控製等需要計量總量，間或輔以瞬時流量的觀察。在有的工作場所對流量（liàng）進行控製則需（xū）配（pèi）備瞬時流量測量。因此，要根據現場計量的需要進行選擇。有些（xiē）流量計比（bǐ）如容積式（shì）流量計，渦輪流量計等，其測量原理是以機械計數或脈衝頻率輸出直接得到總量，其準確度較高，適用於計（jì）量總量，如配有相應的發訊裝置也可輸出流量。循環水流量計（jì）算表、超聲流量計等是（shì）以測量流體流速推導出流（liú）量，響應快，適用於過程控製，如果配以積算功能後（hòu）也可以獲得總量。
（2）準確度
流量計準確度等級的（de）規定是在一定的流量範圍（wéi）內，如果使用（yòng）在（zài）某一特定的條件（jiàn）下或（huò）比較窄的（de）流量範圍（wéi）內，比如（rú），僅在很小（xiǎo）的範（fàn）圍內變化，此時其測量準確（què）度會比所規（guī）定的準確度等級高。如用（yòng）渦輪流量計計量油品裝桶分發，在（zài）閥門全開的情況下使用，流量基本恒定，其準確（què）度可能會從0.5級提高到0.25級。
用於貿易核算、儲運交接和物（wù）料平（píng）衡如果要求測量準確度較高時，應考慮準確度（dù）測量的持久性（xìng），一般用於上述情況下的流量計（jì），準確度等級要求為0.2級。在這樣的（de）工作（zuò）場所一般是現場配備計量標準設備（比如體積管），對所使用的流量計進行在線檢測。近幾年由（yóu）於原（yuán）油的日趨緊張和各單位對原油計量的高要（yào）求，對原（yuán）油計（jì）量（liàng）提出實行（háng）係（xì）數交接，即除了每半年對流量計進行一次周期檢測後，貿易交接雙方協商每1個月（yuè）或2個月對流（liú）量計進行檢定確（què）定流量係數，每天根據流（liú）量計計量的數據（jù）與流量計流量係數計算出數據進行交接，以提高流量（liàng）計的準確度，也（yě）稱為零誤差交接。
準確（què）度等級一般是（shì）根據流量計的*大允許（xǔ）誤（wù）差（chà）確定的。各製（zhì）造（zào）廠提供的流量計說明（míng）書中會給出。一定要注意其誤差的百分率是指相對誤差（chà）還（hái）是引用誤差。相對誤差為測量值的百分率，常（cháng）用“％ R”表示。引用誤差（chà）則是指測量上限值或（huò）量程的百（bǎi）分率，常用“％ FS”。許多（duō）製造廠說明（míng）書中並未注（zhù）明。比如，浮子（zǐ）流量計一般都（dōu）是采用引用誤差（chà），循環水流量計算（suàn）表有的型號也（yě）有采用引用（yòng）誤差的。
流量計如果（guǒ）不是單純計量總量，而是應用（yòng）在流量控（kòng）製係統中，則檢測流量計的準確度要在整個係統控製準確度要求下確定。因為整個係統不僅有（yǒu）流量檢測的誤差，還包含有信號傳輸、控（kòng）製（zhì）調節、操作（zuò）執行等（děng）環（huán）節的誤（wù）差和各種影響（xiǎng）因素。比如，操作係統中存在有2%左右的回差（chà），對所采用的測量儀（yí）表（biǎo）確定（dìng）過（guò）高（gāo）的準確度（0.5級以上）就是不經（jīng）濟和（hé）不合理的。就儀表本身來說，傳感器與二次儀表之間的準確（què）度也應該適當（dāng）相配，比如說設計出來未經（jīng）實際標定的均速管誤差如在±2.5%～±4%之間，配上0.2%～0.5%高準確度的差壓計就意義不大了。
還有一個問題就（jiù）是對於檢定規程或製（zhì）造廠說明書中（zhōng）對流量計（jì）所規定的準（zhǔn）確度等（děng）級指的（de）是（shì）其流（liú）量計（jì）的*大允許誤差。但是由於流量計在現場使用時受環境條件、流體流動條件和（hé）動力條件（jiàn）等變化的影響，將會產生一些附加誤差。因此，現場使用（yòng）的流量計應是儀表本身的*大允許誤差和附加誤差的合成，一定要充分考慮到這個問題，有時候可能現場的使用（yòng）環境範圍內的誤差（chà）會超過流量計的*大允許誤差。
（3）重複性
重複性是由流量計原理本身與製造質（zhì）量決定的，是（shì）流量（liàng）計使用過（guò）程中的（de）一個重要的技術（shù）指標，與流量計的準（zhǔn）確（què）度（dù）息息相關。一般在（zài）檢定規程中的計量性能要求中對（duì）流量（liàng）計不僅有準（zhǔn）確度等級規定外，還對重複性進行了規定，一般規定為：流量計的重複性不得超過相應準確度等（děng）級規定的*大允許誤差的1/3～1/5。
重複性一（yī）般定義為在（zài）環境條（tiáo）件和介質（zhì）參量等不變的情（qíng）況下，對某**量值短時間內，同方向進行多次測量的一致性。但是，在實際應（yīng）用中，流量計的重複性會（huì）常（cháng）常被流體粘（zhān）度、密度參（cān）量的變化（huà）所影響，有時這些（xiē）參量變化還沒有達（dá）到需要進行專門修正的程度（dù），會誤認為是流量計的重複性不好。鑒於這種情況下，應選（xuǎn）擇對此參量變化不敏感的（de）流（liú）量計。比如，浮子流量計容（róng）易受流體密度影響，小口徑的流量計不僅（jǐn）受流體密度的影響，可（kě）能還會受流體粘度的影響；渦輪流量計如果用在高粘度範圍（wéi）時的粘度影響；有些未做修正處理的超聲流量計（jì）會受到流體溫度的影響等等。如果流量計的輸出是非線性的，這種影響可能會更為突出。
（4）線性度
流量計（jì）的輸出主要有（yǒu）線性和非線性平方根兩種。一般的來說流量計的非線性誤差是不單獨列出的，而是包含在流量計的誤差內。對於一般比較寬流量範圍，輸出信號為脈衝的，用作總量積算的流量計（jì），線性度則是一個重要的技術指標，如果（guǒ）在其流量範圍內使用單一的儀表（biǎo）係數，當線（xiàn）性度差就會降低流量計的準（zhǔn）確度。比如，渦輪（lún）流量計在10：1的流量範圍內采用一個（gè）儀表係數，線性度差時其準確度會較低，隨著計算機技術的發展，可將其流量範圍分段，用*小二乘法擬合出（chū）流量—儀表（biǎo）係數曲線對流量計進行（háng）修正，從而提高流量（liàng）計的準確（què）度和擴展流量範圍。
（5）上限流量和流量（liàng）範圍
上限流量也稱為流量計的滿度流量或*大（dà）流量。當我們選擇流量計的口徑時應按被測管道使用（yòng）的（de）流量範圍和被選流量計的上限流（liú）量和下限流量來進行配置，不能簡單的按管道通徑進行配用。
一般來講，設計管道（dào）流體*大流速是按經濟流速來確定的。如果選擇（zé）過低，管徑粗，投資會大；過高則輸送（sòng）功率大（dà），增加運行成本。比如（rú），像水等低（dī）粘度液體其經濟流速為1.5～3m/s，高粘度液體0.2～1m/s，大部分流量計（jì）上限流量的流速接近或高於管道經濟流速（sù）。因此，流量計選擇時其口徑（jìng）與管道相同時候就較多，安（ān）裝比較方便。如不（bú）相同也不會相差太多，一般上下相鄰一檔的規格，可采用異徑管連接。
在流量計的選擇中應注意不同類型的流量計，其上限流量或上限流速由於受各自流量計的測量原理和結構的限製差別較大。以液體流量計為（wéi）例，上限（xiàn）流量的流速以玻璃浮子流量（liàng）計為*低，一般是0.5～1.5m/s之間，容積式流量計在2.5～3.5m/s之間，渦（wō）街流量計（jì）較高在5.5～7.5m/s之間，循環水流量（liàng）計算表則在1～7m/s之間，甚至達到0.5～10m/s之間。
液體的上限流速還需要考（kǎo）慮不能因為流速過高而產生氣穴現象，出現氣穴現象的地點一般是（shì）在流速*大，靜壓*低的位置，為（wéi）了防止氣穴的形成，常常需要控製流量計的*小背壓（*大流量）。
還應注意流量計的上限值訂購後就不能改變，比如容積式流（liú）量計或浮（fú）子流量計等。差壓式流（liú）量計像節流裝置孔板等一經（jīng）設計確定後，其下限流量不能改變，上限流量變動（dòng）可以通過調（diào）整差壓變送器或更換（huàn）差壓變送器來改變流量。比如某些型號的循環水流量計算表或超聲流量計，有些用戶可以（yǐ）自行重新設定流量上限值。
（6）範圍度
範圍度為流量計的上限流量和下限流量的（de）比值，其值越大則流量範圍越寬（kuān）。線性儀表有較寬的範圍度，一般為1：10。非線性流量（liàng）計的範圍度較小僅為（wéi）1：3。一般用於過（guò）程控製或貿易交接核算的流量計，如果要求流（liú）量範圍比（bǐ）較寬就不要選擇範圍度小的流量計。
目前一些製造廠為宣傳其流量計的流量範圍寬，在使用（yòng）說明書中（zhōng）把上限流量的流速提得很高，比如液體提高到7～10m/s（一般為6m/s）；氣體提（tí）高到50～75m/ s（一般為40~50）m/s）；實際上如此高（gāo）的流速是用不上的。其實（shí）範圍度寬的關鍵是有較低的下限流速，以適應測量需要（yào）。所以下限流速低的寬範圍度的流（liú）量計才是比較（jiào）實用的。
（7）壓力損失
壓力損失一般是指流量傳感器由於在流通通道中設置的靜止或活動檢測元件或改變流動（dòng）方向，從而產生隨流量而變的不能恢複的壓（yā）力損（sǔn）失，其值有時可達數十千（qiān）帕。因此，應按管道係統（tǒng）泵送能力和流量計進口壓力等確定*大流量的允許壓力損失來選（xuǎn）定流量計。因選擇不當會限製流體流動產生過大壓力損失而影響（xiǎng）流通效率。有些液體（高蒸汽壓碳氫液）還應注意過度的壓力降（jiàng）可能（néng）引發氣穴現（xiàn）象和液相汽化，降低測量準確度甚至損壞流量計。比如管徑大（dà）於500mm的輸水（shuǐ）用的流量計，應考慮壓損所造成的能量損耗過大而增加的泵送費用。據有關（guān）報（bào）道，壓力損失（shī）較（jiào）大的流量計幾年來為測（cè）量付出的泵送費用往往超過低壓損、價格較貴的流（liú）量計的購置費用。
（8）輸出信號特性
流量計（jì）的輸出和顯示量可（kě）以分為：
① 流量（體積流量（liàng）或質量流量）；② 總量；③ 平均流速（sù）；④ 點流速。有些流量（liàng）計輸出為模擬量（電（diàn）流或電壓），另一些輸出脈衝量。模擬量輸出一般認為適合於過程控製，比較適合於（yú）與（yǔ）調節閥等控製回路單元接配；脈衝量輸出比較（jiào）適合於總量和（hé）高準確度（dù）的流量測量。長距離信號傳輸脈衝量輸出則比模擬（nǐ）量輸出（chū）有較高的傳送準確度。輸出信號的方式和幅值還應有與其他設備相適應的能力，比如控製接口（kǒu）、數據處理器、報（bào）警裝置、斷路保護回路和數據傳送係統。
（9）響應時間
應用於脈動流動場合應注意流量計對流（liú）動階躍變化的響應。有（yǒu）些使用場合（hé）要求流量計輸出跟（gēn）隨流體流動變化，而另一些為獲（huò）得綜合平均值要（yào）求有較慢響應的輸出。瞬時響應常以時間常（cháng）數或響應頻率表示，其值前者從幾毫秒到幾秒，後者（zhě）在數百Hz以下。配用顯示儀表可（kě）能相當大地延長（zhǎng）響應時間。一般認為流量計流量增加或減（jiǎn）小時動態響應不對稱（chēng）會加速增加流量測量誤差。

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