正確理解海水流量（liàng）計的誤差產生原因及調整方法

一、流量測量的意義
流量（liàng）測量是一門迅速發（fā）展的技（jì）術，為（wéi）了滿足各行各業、各種工況（kuàng）的各種流體的流（liú）量測量需要，儀表研究機構研究開發了各種（zhǒng）原理的流量計，製造廠每年都有（yǒu）新型流量計供應（yīng）市（shì）場。過去難以解決的流量測量問（wèn）題，如今有的獲（huò）得了解決。尤其是近30年以來，微電子技術、計算機（jī）技（jì）術和通信技術進入流量測量儀表，使流量儀表出現一次（cì）飛躍，儀表的功能（néng）更加豐富，可靠（kào）性得到顯著提（tí）高（gāo），測量精確度獲得大幅度的提升，於是0.1級科（kē）氏力質量流量計、精（jīng）確度優於±0.3%R的海水（shuǐ）流量計（jì）等相（xiàng）繼問世。據統計，目前市（shì）場上能買到（dào）的流量計（jì）種類已達百種以上，各（gè）種不同類型的流量計相互競爭，並以各自特有的優（yōu）勢占據著一定的市場份額。直至（zhì）**，凡（fán）是被人們應用的類型，都是因為它們在（zài）某些方麵（miàn）有（yǒu）相對優勢，而在競爭中（zhōng）取勝的後起之秀也並（bìng）非十全十美，不能期望用一種（zhǒng）流量計覆蓋所有的應用領域。如今, 隨著電子（zǐ）技術、數（shù）字（zì）技術等技術的（de）發展, 利用法拉（lā）*電磁感（gǎn）應定律原理製成的一種測量導電液（yè）體（tǐ）體積流量的海水流量計的技術發展很快（kuài）。它應用的領域越來越多，比較的廣泛。特別是其對（duì）液體有比較強的適（shì）應性，在現代工業生產中（zhōng），它的（de）應用範圍（wéi）尤其廣，它（tā）幾乎是測量液體流量的*選儀表，適用於不（bú）同場合（hé）的各種海水流量計已相繼出現。如何選擇不但要對現場（chǎng）的條（tiáo）件和測量精度進行 研究, 還要對海水流量計的類型、性（xìng）能充分了（le）解, 在此基礎上選擇一個技術先進、經濟上合理的流量計。
二、關於海水流量計特點、工作原理和量程範圍
（一）海水流量計
能源計量用流量計往往跟企業的效益有直接（jiē）的聯係，是進行（háng）貿易結算（suàn）的依據，進行能源的科學管理、提高經濟效益的重要手段。
是一種根據法拉（lā）*電磁感應定律來測量管內導電介質（zhì）體積流量的感應式儀表（biǎo），采用單片機嵌入式技術，實現數字勵磁，同時在海水流量計上采用CAN現場總線。它是由直接接觸管道介質的傳感器和上端信號轉換器兩部分構成，是基於法拉*電磁感應定（dìng）律（lǜ）工作的，用來測量電導率大於5μs/cm的導電（diàn）液體的流量，同時也是一種測量導電介質流（liú）量的儀表。除了可以測量一般導電液體的流量外，還可以用於測量強酸、強堿等強腐蝕性液體和均勻含有液（yè）固兩相懸浮的液體（tǐ），如泥漿、礦漿、紙漿等（děng）。
（二）海水流量計的分類
海（hǎi）水流量計的（de）種類：一體式、插入式、分體式。
效驗方法：管道標（biāo）定。
工作原理：是根據法拉（lā）*電磁感應原（yuán）理，再與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電*，當導電液體沿（yán）測量管軸線運動時，導電液體切割磁力線產生（shēng）感應電勢。主要有在線和離線校（xiào）驗（yàn）兩種。
在線校驗：采用外（wài）夾式超聲波流量（liàng）計對海水流量計測量（liàng）的管道進行比對校驗，驗證海水流量計是否（fǒu）偏差過大。這種方法精度偏低，隻能定性的（de）判定結果。
離線檢驗：就是在（zài）標（biāo）定裝置上進行檢驗，一般介質為水（shuǐ）。標定裝置（zhì）有容積式標（biāo）準裝置、稱重式標（biāo）準裝置兩大類。通過標定就可以準確地得出被（bèi）測的海水流量計精度了。
按流量傳感器與（yǔ）管道連接方式分類，有螺紋連接(油任連接的>高（gāo）壓海水流量（liàng）計)、夾持型(海水流量計)、法蘭型、衛生型(海水流量計)、插入型(海水（shuǐ）流量計)。按（àn）轉換器與傳感（gǎn）器組裝方式分類，有分體型和一體（tǐ）型。
按流量傳感器電*是否與被測液體接觸分類，有接觸型和非接觸型。
按流量（liàng）傳感器（qì）結構分類，有短管型和插入型（海水流量計）。
按用途分類，有防侵水型、防（fáng）爆型海水流量計、衛生型、通用型和用於明渠流量測量的潛水型（明渠流量計）。
海水流量計按激磁電流方式分為直流激磁，交流激磁，低頻矩形波激（jī）磁，雙頻激磁。
海水流量計按輸出信號連接和（hé）激磁(或電源)連線製式分為（wéi）四線製，二線製。
海水流量計是應用導電體（tǐ）在磁場中運動產生感應電（diàn）動勢，而感應電動勢又和流量大小成正比，通過測電動勢來反映管道流量的原理（lǐ）而製（zhì）成的。其測量精度和靈敏度都（dōu）較高。工（gōng）業上（shàng）多用以測（cè）量水、礦漿等介質的流（liú）量。可測*大（dà）管（guǎn）徑達2m，而且（qiě）壓損*小。但導電率低的介質，如（rú）氣體、蒸汽等則不能應（yīng）用。
海水流量（liàng）計造價較高，且信號易受外磁場幹擾，影響了在工業管流測量中的廣泛應用。為此（cǐ），產品在（zài）不斷改進更新，向微機化發展。
在現代工（gōng）業生產中，流動工質的溫（wēn）度、壓力等運（yùn）行參數不斷（duàn）提高，在高溫高（gāo）壓的情況（kuàng）下，由於材質和結構等方麵的原因，直接（jiē）式質量流量計的應用遇到困難，而（ér）間接式質量流量計由於密度計受濕度和壓力適用範圍的限製，往往也不好實際（jì）應用。因此，在工（gōng）業生產中廣泛（fàn）采用的是溫度壓力補償式質量流量（liàng）計。可把（bǎ）它看作一種間接式（shì）質量流（liú）量計，不是配用密度計，而是利用溫（wēn）度、壓力與密度間的關係，用溫度、壓力信號經函數運算為密度信號，與容積流量相乘而得（dé）到質量流量.目前溫度、壓力補償式質量流量計雖已實（shí）用化，但當被測介質參數變化範圍很（hěn）大或很（hěn）迅速時，正確地補（bǔ）償將很困難或不可能，因此進一步研究在實際生產中適用的質量流量計和密度計還是一個課題。

（三）海水流量計的工（gōng）作原理
海水流量計測量原理是基於法拉（lā）*電磁感（gǎn）應定律。流量計的流（liú）量管內壁襯上了絕緣材料，是一種非導（dǎo）磁合金短管。兩（liǎng）隻電*沿著管徑方向穿通管壁從而固定在測量管上。它的電*頭與襯裏內表麵基本上是齊平的。曆次線圈由雙向方波脈衝勵磁時，將在與測量管軸（zhóu）線垂直的方向上（shàng）產生一磁通量密度（dù）為B的工作磁場。這個時候，如果具有一（yī）定電導率的流（liú）體經過測量管時，將會切割磁（cí）力（lì）線感應（yīng）出電動勢E。電動勢E與磁通量彌補B成正比關係，測量管內徑d與平均流速v的乘積。電動（dòng）勢（shì）E（流量信號）由（yóu）電*檢測出並通過（guò）電纜（lǎn）送至轉換器。轉換器將接收到的流量信號放大進行處理後，即可顯示流體流量，同時能輸出脈衝，模擬電流信號，用於流量（liàng）的調節和控製（zhì）。
E=KBdv，式中：E-電*間的信號電壓(v)；B-磁通密度(T)；d-測量管內徑(m)；V-平均（jun1）流速(m/s)。K，d為常數，由於勵磁電流（liú）是保持恒流的，故B也是常數，則由E=KBdv可知，體積流量Q與信號電壓E成正比，即流速感應的信號電壓E與體（tǐ）積Q成線性關係。因此（cǐ）隻要測量出E就可以確定流量Q，這就是（shì）海水流（liú）量計的基本工作原理（lǐ）。
該海水流量計（jì）的工作原理可以如下圖（tú）2所示（shì）：

（四）海（hǎi）水流量計的量（liàng）程範圍
一般工業用（yòng）海水流量計被測介質流速以2-4m/s為宜，在特殊情況下，*低流（liú）速應不小（xiǎo）於0.2m/s，*高（gāo）應不大於8m/s。若介質中含有固體顆粒，為防止襯裏和（hé）電（diàn）*的過分磨擦，常（cháng）用流速應小於3m/s，對於海水流量計粘滯流體，流速可選擇大於2m/s，較大的流速有助於自動消除（chú）電*上附（fù）著的粘（zhān）滯物的作用，有利於提高測量精度。
三、海水流量計流量時（shí）易產生（shēng）誤差的原因及解決辦法
1.準確度等級。流量（liàng）計在規定的流量範圍內準確度等級、*大（dà）允許（xǔ）誤差應符合表1的規定。流量計誤差表示使用相對示值誤差。
2.引用誤差。對於用於瞬時流（liú）量指示（shì）的流量計誤差表示也可使用（yòng）引用誤差，其*大允許誤差係列應符合表1規定，其檢定結果的標書中不再給出準確等級，而使用其*大允許誤差（chà）表示，且還應在*大允許誤差後標注FS，如±0.5%FS。
3.誤差表示方法和選取原則（zé）。在一台流量計的一次檢定中，應按照準確度等（děng）級和引用誤差（chà）之中的一種給出流量計誤差表示方法（fǎ）；對於使用相對示值誤差和引用誤差（chà）組合表示誤差的流量計，一次檢定中也（yě）應統一使用一種方法表（biǎo）示（shì）其誤差。
4.重複性。流量計的重複性不得（dé）超過相應準確度等級規定（dìng）的*大允（yǔn）許誤差絕對值的1/3。電磁測量計（jì）的局限性在於其傳感器輸出的訊號比較微弱，隻有幾微伏到（dào）幾毫伏的電壓，這就說明了在安裝海水流量計（jì）時要具備很高的技術，同時被測介質與周圍環境對海水流量計（jì）的測（cè）量精度也有很大的（de）影響。
不（bú）同的介質對海水流量計（jì）測（cè）量（liàng）會有誤差，對現實工況（kuàng）條件下流量的修定方法（fǎ），當前瞬時（shí）流量為Q1，K係（xì）數為K1時，要（yào）調整當前流量，可以通過修（xiū）改當（dāng）前K係數來（lái）實現，當（dāng）實際想要的流量為Q2時，就需要修改當（dāng）前K係數K1的值（zhí）。
假定新的K係數（shù）值為K2，K2就等於實際想要的流量Q2除以瞬時流量為Q1，乘以當前的k係數K1。
即：K2=(Q2/Q1)*K1
例：表上顯示當前瞬時流量為Q1=3.1821，表內K係數K1=0.831(各個表不同，實際想要（yào）的流量Q2=3.8258，則可以（yǐ）通過修改K1來得到（dào）實際（jì）想要的流量（liàng）即：K2=(Q2/Q1)*K1=（3.8258/3.1821)×0.831=0.999，將（jiāng）得到的K2，重新輸入表中，替代原來的K1，將得（dé）到新的瞬（shùn）時流量Q2。

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