金屬管浮子流量計的測量精度與保證措施

引言：本文針對浮子流量計精度的定義進行了介紹，下面來詳細研究一下該類產品進行選擇時在精度方面需要特殊注意的事項以及這種產品在測量精度方面是如何實現的。

因為金屬管浮子流量計的性質穩定且堅固可靠，所以，這類產品在高壓、高溫以及具有腐蝕性的氣體或液體中有廣泛的應用。但是，因為在測量原理上存在一些特殊性使這種產品并不容易被人們應用，如果想要更好的應用這種產品必須保證測量精度的準確[1]。

一、浮子流量計精度的兩種定義方式

現在國內市場上將金屬管浮子流量計定義精度的方式分為兩種。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下表所示。

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為流量測量點絕對誤差：

E為測量點流量；

F為流量計滿度流量；

K為精度等級。

從上面兩個定義中可以看出，在同樣的測量點上，VDI/VDE標準與國家行業標準相比，給出的各個測量點精度，在包含有滿量程刻度對各個測量點精度的影響下提高了精度。并且，國家行業標準的測量精度和標校條件下測量的精度大致相同，而VDI/VDE標準并沒有明確的說明是屬于哪種測量介質。

二、這兩種方式在我國企業中的應用

金屬管浮子流量計在溫度和壓力方面有很大的優勢，而且工作起來穩定，可靠性很高，因此在工業中廣泛的被應用，在工業領域里越來越被關注。但是，因為各個企業對產品標準的要求不同，制造的浮子流量計的刻度顯示也就不同，所以產品的精度就會不同。大多數國內企業的浮子流量計是按照國家標準制定的，而少部分企業是按照VDI/VDE標準制定的，承德熱河克羅尼儀表公司H系列采用的是國外引進的技術或設備，在進行刻度轉換時密度和粘度可以進行修正，這時精度就會達到實際的介質刻度[2]。如何將這項技術發揮的更好我們在實踐中將不斷的進行研究，使產品更好，更好為客戶服務。

三、浮子流量計精度的測量

如圖1所示，相對應測量介質的某一流量，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。

四、如何提高浮子流量計測量精度

為了提高浮子流量計測量精度國內外的學者對浮子流量計的現狀進行了研究[3]。

1.使測量精度得以保證

由于密度和粘度的不同，相同界面流過的流量是不同的，所以對于象我們企業一樣在密度和粘度有修正能力的企業，在訂貨或造型的時候給予提供準確的介質條件是極其重要的。有些企業的流量計在標校條件下直接顯示水或空氣流量，這就需要企業盡可能的提供校驗的數據以及流量計算書，在實踐應用中，用戶根據校驗數據和計算書進行手工密度修正，修正的方法有很多，可以用圖表、表格或者在一些設備上通過系數修正。再需要注意的就是儀表在安裝時要保證垂直度，并且盡量選擇具有通訊功能的產品，這樣利用通訊功能可以現場調節信號，更好的保證產品的精度。

2.周期檢定的重要性

為了能夠使浮子流量計的使用期限和功能保持穩定，定期對浮子流量計進行檢查是不可或缺的。一般情況下，浮子流量計都是直接通過水和空氣來進行檢定，但是需要注意的是，要是流量計刻度上的介質和檢定時的介質條件是一樣的，那么直接用流量比對的方式計算精度就可以；但是，要是這兩種介質條件不一樣，那么，這就需要進一步的研究密度和粘度功能，運用相關的公式，將具體的變化刻度進行系數計算，依據準確的計算結果再對產品進行檢定，這是非常重要的。

五、以H系列金屬管浮子流量計為例進行探討

1.H系列金屬浮子流量計的原理

H系列金屬浮子流量計由二部分組成，即傳感器——測量管及浮子；信號變送器——指示器。傳感器的觸液材質有四種：不銹鋼、哈氏合金、鈦材、不銹鋼襯PTFE。根據不同的測量要求可以選擇不同的指示器組合，以此來實現不同的測量要求。流量的測量是由指示器內的變送器通過耦合磁鋼感受浮子位置的變化來完成流量的指示和信號的遠傳輸的。

2.H系列金屬浮子流量計的特點

這一系列的金屬浮子流量計的特點有：模塊化組合設計，維修方便，正常使用免維護；單軸、非接觸新型磁耦全結構，信號傳輸更穩定；大屏幕液晶顯示瞬時、累計流量，可帶背光；智能型具有掉電保護、數據備份及恢復功能；全金屬結構，抗震、耐壓、耐溫、防腐；短行程、總主250mm，設計安裝更方便，從這些特點中可以明顯的看出，金屬浮子流量計在材質的選擇上的要求，有助于對這一課題的研究。

總結

隨著經濟社會的日益發展，工業領域需要更加先進的科學技術，如果流量計量精度得到了提高，對于許多領域來說都會得到一個很大的突破，對促進社會和諧、保障社會安全、提高產品質量、提高勞動效率等諸多方面都有著非常重要的意義。尤其在提倡節能低碳、加工業迅猛發展的當代社會，增加對金屬管浮子流量計測量精度的研究是時代的尋求。

參考文獻

[1]黃楠.智能金屬管浮子流量計電子信息處理系統的研制，[碩士學位論文]，天津：天津大學，2010.

[2]蘇鋒.減小流體粘性對浮子流量傳感器測量影響的研究：[博士學位論文]，天津：天津大學，2009.

[3]許愛華，金屬管浮子流量計的測量精度與保證措施，主缸儀器儀表，2009（4）：50，52-53.

（作者單位：承德熱河克羅尼儀表有限公司）