浮子流量計精度的定義方法

浮子流量計精度的定義方法，相對應測量介質的某*量，磁性浮子在測量管中對應一個浮子位置，這個浮子位置通過指示器中的經過精密充磁的磁耦合系統帶動指針，由刻度盤和指針讀出相應的流量值。
                              根據VDI/VDE3513標準，浮子流量計流量計算公式：
                             
                              式中：Qn為介質的質量流量；
                                       α   為與浮子形狀、介質粘度有關的系數；
                                       Ds 為浮子直徑；
                                       Ms 為浮子質量；
                                       g  為重力加速度；
                                       ρα 為介質密度；
                                       ρs 為浮子密度；
                                       η  為介質粘度。
                              由公式可以看出，流量刻度與介質密度、浮子密度成比例，與介質粘度有關。
                              3 浮子流量計精度的定義
                              目前，在國內金屬管浮子流量計的市場上，有兩種定義精度的方式。
                             
                        一種是采用國家行業標準JB/T6844-1993的定義方式。在這種方式中規定浮子流量計的基本誤差如表1所示。
                        表1 
                              度等級1.01.52.02.5
                              基本誤差限（%）±1.0±1.5±2.0±2.5

                              另外一種是采用德國工程師學會VDI/VDE3513的定義方式。在這種方式中規定：
                              Eα=（1/4E+3/4F）×K/100
                              式中：Eα為流量測量點誤差：
                                       E 為測量點流量；
                                       F 為流量計滿度流量；
                                       K 為精度等級。
                              由以上定義可以看出：

通用型智能金屬浮子流量計設計
                           
                        本文開發了一種人機界面友好，具有流量自動修正功能，廣泛適用于液體、氣體及不同工況條件的通用型智能金屬管浮子流量計。
                            1.1 配置參數設計
                            為提高計算精度，靈活進行參數配置以適應不同工況條件，將配置參數分為內部和外部參數兩類。
                            1.1.1 內部參數配置
                           
                        內部參數包括浮子密度、口徑、測量介質種類、測量范圍以及本機儀表系數，由配置軟件在出廠標定時設置。該軟件運行于Windows平臺，將浮子標定過程與內部參數配置融合為一體，其工作過程如下：
                            （1）設定編號、口徑、標定點數、浮子密度和測量介質，為方便使用，可選是否正反行程標定；
                            （2）選擇測量范圍；
                            （3）開始實際標定，產生角位移傳感器輸出電壓與標定點流量的對應列表；
                            （4）自動進行數據擬合，計算本機儀表系數，并將內部參數寫入浮子流量計。
                           
                        計算機與智能金屬管浮子流量計通訊采用異步串行通訊方式，由于通用串行通訊協議較復雜，因此。自定義了一種簡化通訊協議，其幀格式為：

                           
                        其中，方向標志表示數據的傳送方向。“>”為下行標志（0x3E），表示數據由計算機發送到智能浮子流量計；“<”為上行標志（0x3C），表示數據由智能浮子流量計發送到計算機。
                           
                        根據功能的不同，設計8種通訊幀，其中下行幀5種，分別為電壓采集幀、寫配置參數幀、讀配置參數幀、寫產品標識幀和讀產品標識幀；上行幀3種，分別為電壓上傳幀、配置參數上傳幀和產品標識上傳幀。下行幀包括命令標志，上行幀省略命令標志。
                            1.1.2 外部參數設置
                           
                        外部參數包括被測介質密度、顯示精度、顯示單位和滿量程流量，當測量介質為氣體時，還需設置工況溫度和工況壓力。外部參數可由用戶在使用過程中通過3個按鍵（功能鍵<F>、累加鍵<>和移動鍵<>）設置，因此，當管道中的測量介質和工況條件發生變化時，用戶通過改變其參數即可保證測量的精度，且顯示和輸出與當前的實際流量相對應。
                            通過內部參數與外部參數配合使用，實現了該儀表生產過程與使用過程的通用性。
                            1.2 硬件設計
                           
                        硬件結構如圖2所示，浮子的位置變化通過擺桿變為角度變化后，由電容角位移傳感器轉換為電壓信號，微處理器通過內部集成的A/D轉換器將該信號變為數字量進行流量計算并累計，將計算結果送液晶顯示器顯示，并通過控制PWM輸出，將當前瞬時流量以4~20mA二線制方式遠傳；鍵盤用于外部參數設置；數字通訊接口與計算機連接進行內部參數設置。
                            1.2.1 電容角位移傳感器設計
                           
                        根據浮子行程和擺桿長度，可確定zui大轉角為3O゜，因此設計了如圖3所示的電容敏感元件，其測量角位移范圍O~45゜[2]，為了減少電場邊緣效應影響，實際使用中，電容敏感元件控制在5~35゜變化范圍。

              金屬管浮子流量計用于連續測量封閉管道中液體和氣體的體積流量，結構簡單、工作可靠、使用維護方便，能適應各種場合，因此廣泛地應用于流量測量和工業過程控制中。
                           
                        流量計由傳感器和指示器組成，除就地指示瞬時流量外，還可遠傳輸出4～20mADC電信號，整體采用模塊式組合設計，可在現場快速增加上下限開關
                        、流量累積功能 ，各功能單元板為插裝結構，具有更換部件簡單、方便、定位準確的特點。