什么是流量計(jì)?

一臺(tái)理想的流量計(jì)可以定義為:

給出管道中流量(或者是流體的一個(gè)量)信號(hào)的一組連接在一起的部件，這一信號(hào)不受安裝或環(huán)境的影響。

安裝一臺(tái)流量計(jì)的目的是得到通常為電信號(hào)的流量測(cè)量值，該值是帶有特定擴(kuò)展不確定度的確定值。入口和出口管道以及工作環(huán)境對(duì)于這個(gè)信號(hào)的影響是可以忽略的。這樣，這一測(cè)量的不確定度應(yīng)該表示為y士U,其中U是不確定度,它可能是一個(gè)如0.5%的值,必須指出這個(gè)值是對(duì)應(yīng)于流量,滿量程(FSD)或者某種組合[如士a(被測(cè)量)±b(FSD)]，量程也需要給出(如1～20 m3/h)。同時(shí)還須說(shuō)明包含因子k=2和約為95%的置信水平，如果需要，還可以指出標(biāo)定裝置的認(rèn)證機(jī)構(gòu)(國(guó)內(nèi)或國(guó)際)。

另外，相關(guān)特性的范圍也要說(shuō)明，如對(duì)于流體，它的流量范圍(標(biāo)定值以外)、最大工作壓強(qiáng)、流體的溫度范圍、環(huán)境溫度。

以下兩個(gè)關(guān)于流量計(jì)響應(yīng)的參數(shù)是有用的，盡管它們通常用于脈沖輸出的線性流量計(jì)中。參數(shù)K是單位流量的脈沖數(shù)。在相關(guān)資料介紹關(guān)于渦輪和渦街流量計(jì)中,K是單位體積的脈沖數(shù)。

K=沖脈/實(shí)際體積

而儀表系數(shù)一般定義為

     儀表系數(shù)=實(shí)際體積/顯示體積

應(yīng)該注意還有其他關(guān)于儀表系數(shù)的定義,如K的倒數(shù)。

讓我們舉一個(gè)雖為假設(shè)但符合實(shí)際的流量計(jì)的例子,如圖1.1(a),這是典型的流量系數(shù)誤差限。它表示流量計(jì)的線性區(qū)域在10∶1量程比內(nèi)，95%置信水平下對(duì)于可追溯標(biāo)定的不確定度為1%。這樣的流量計(jì)是合理的，應(yīng)該能滿足大多數(shù)工業(yè)要求。以上數(shù)據(jù)假定是儀表廠家銷售時(shí)提供的儀表特性，不過(guò)實(shí)際上流量計(jì)的特性是如圖1.1(a)的曲線。對(duì)于高標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定而言，需要在所有情況下都滿足要求。廠家一般只是在，比如90%FSD，或50%和90%FSD下對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定,然后確定流量計(jì)特性符合誤差限。

如果儀表足夠穩(wěn)定,可以對(duì)它進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)定,如5、10,甚至20 個(gè)測(cè)量點(diǎn)，得到詳細(xì)曲線，然后采用計(jì)算機(jī)擬合，這樣能得到更高的精度，比如士0.2%。這里我們只是對(duì)流量計(jì)進(jìn)行線性處理，所以廠商有時(shí)會(huì)采用線性度一詞，例如上面的情況是量程比為10∶1，線性度為士1%。

誤差限給出了不同流量下儀表對(duì)于實(shí)際流量的不確定度，某些流量計(jì)由于本身的物理性質(zhì)決定了不確定度只能在最大流量下給定。圖1.1(b)給出了這種情況，其中流量計(jì)的不確定度是1% FSD。顯然，根據(jù)這一點(diǎn)會(huì)推出在一半的流量下不確定度是2%，而20%流量下不確定度為5%。用戶經(jīng)常會(huì)就此提出問(wèn)題，因?yàn)樗麄兪褂媚沉?/span>量計(jì)時(shí)測(cè)量范圍并不是滿量程。用戶可能采用60%量程，這時(shí)對(duì)用戶來(lái)說(shuō)不確定度約為1.7%。

第三種誤差限如圖1.1(c)，經(jīng)常在水流量和氣流量?jī)x表中見(jiàn)到。如圖所示，儀表在滿量程到20%量程之間的不確定度是2%，而在20%量程之下是5%，有的儀表甚至有幾個(gè)不同的誤差限。

很多場(chǎng)合下，廠家的儀表不確定度是以上三種情況的組合，正如前面所說(shuō)，通常是給出基于被測(cè)量值和其他滿量程的不確定度的組合。除此之外，可能會(huì)有零漂、溫度影響、壓力影響的范圍。有些儀表對(duì)流體黏度敏感，還會(huì)給出黏度影響的變化曲線。一個(gè)重要提示！*的電子設(shè)備可以把任何曲線變成線性，使得如圖1.2（a）中10%滿量程以下的情況還能滿足誤差限，但這時(shí)的特性會(huì)對(duì)微小變化都敏感，這樣的會(huì)導(dǎo)致很大的誤差。

溫度、壓力、濕度、振動(dòng)等環(huán)境參數(shù)也會(huì)對(duì)流量計(jì)性能產(chǎn)生影響。

經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)廠家使用的單位與用戶不一致的情況，因而需要轉(zhuǎn)換。表1.1給出了流量、溫度、壓力、長(zhǎng)度等單位的轉(zhuǎn)換表。在沒(méi)有特殊說(shuō)明的條件下，則假定使用的是米、公斤、秒的國(guó)際單位制（SI）。