流量儀表測量技術研究目標的幾點具體內容
來源：本站發布日期：2016-07-16 00:13:51|
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隨著科學（xué）技術的發展，時至今日，在流量測量領域，各種測量技術和相關流量（liàng）測量儀表已發展出許多種類（lèi）。針對於測（cè）量對（duì）象複雜性不斷（duàn）增加，決定（dìng）了流量（liàng）測量儀表在應用的技術方麵複雜性變得（dé）更（gèng）為龐雜（zá）。現在的流量測量儀表都與數（shù）字（zì）自動化技術已經緊密相關，已經與傳統意義上的度量衡計量器具有（yǒu）著天壙之別了，實際應用中不僅要將流（liú）量計（jì）安裝到位，投產後就要（yào）能準確穩定（dìng）地提供（gòng）測量（liàng）數據，也需（xū）要對於後期的維護和升級的成本小化做一個科學的（de）考慮。
根據技術人員在一次某大型項目改造前期調查收集的統計（jì）資料（liào）中發現（xiàn），以前現場（chǎng）裝用著（zhe）的（de）千餘台流量儀表約有60%所選擇地（dì）測量方法不是合適（shì）或不正確，其餘地40%中，約有一半雖然測量方法合適，卻存在現場布置和安裝地不（bú）合理現象（xiàng），這些（xiē）不合適（shì）、不正確和不合理，帶來了相應地測量誤差（chà）。可以（yǐ）這（zhè）樣說，包括流量儀表在內的過程儀（yí）表的測（cè）量，實（shí）際投產測量（liàng）的過（guò）程（chéng）中，對於
因此流量測量是一種（zhǒng）強烈依賴於（yú）使用條件地測量，在實驗室流量計可以獲得（dé）高地準確度，但是在（zài）使用現場，一旦流體條件（jiàn）或環（huán）境條件有大（dà）的變化，不僅準確度無法保證，甚至無法進行正常測量。
一台流量計出廠校驗其誤差優於±0.5%，但是新的儀表安裝到現場開表後誤差可能增至±5%～±10%並不罕見。造成這種（zhǒng）情況的原因多種（zhǒng）多樣，如選型不合（hé）理，量程（chéng）不合（hé）適，上（shàng）下遊直管段長度不足，安裝（zhuāng）不正（zhèng）確，流體物性偏離設計狀態（tài）太大，工況條（tiáo）件超（chāo）過允許值，脈動流影響，振動等環境條件太嚴酷等，還可以舉出很（hěn）多。因此流量（liàng）測量是一個係統問題，包括檢（jiǎn）測裝置、顯示裝置、前後直管（guǎn）段（duàn）、輔助（zhù）設備。而應用技術的研究，還包括測量對象（xiàng）本身，僅僅（jǐn）流量計本體性能好並（bìng）不能保證（zhèng）獲（huò）得（dé）要求的測量效果（guǒ）。
流量測量儀表應用技術（shù）研究的目標是正確（què）的使用，主（zhǔ）要（yào）有下麵幾個（gè）具體內容。
(1)提高開表率（lǜ）：在儀表設備管理中，開表率的定義（yì）是儀表總台數一（yī）未正常使用的儀表台數)/儀表總台數。因此，提高開表率就（jiù）是要（yào）減少無法投入（rù）正常使用的儀表。在設計院中（zhōng），自控所設計的測量係統，開（kāi）表率是反映設計人員工作質（zhì）量（liàng）和技術熟練程度的重要指標之一，經驗豐富和認真負責的設計（jì）人員，能使（shǐ）開表（biǎo）率（lǜ）達（dá）到95%以上，或通過整改達到95%以上。但是在市場經濟的條件下，工程公司往往對業主實行交鑰匙承包做法，要求做到的（de）開表率就不是95%，而是100%，所設計的（de）儀表係統如果（guǒ）不能（néng）正常（cháng）投入使用，要為工程公司負（fù）責（zé），那就是進行整改或更換（huàn）儀表，這就意味著經濟（jì）損失。因此，儀表應用技術的研究具有現實的經濟意義。
開表（biǎo）率是儀表應用技術水平和儀表本身品質的綜合表現。測量方法和儀表對測量對象、使用（yòng）環境的匹配、協調、優化、以及（jí）在此之（zhī）前的設計選型和安裝調試等環節都是影（yǐng）響開表率的重要因素。
這些年來，我國的流量測量儀表應用技術獲得了長（zhǎng）足的（de）進步（bù），流量測（cè）量儀表的開表率有了很大提高，這（zhè）一方麵是由於（yú）儀表人（rén）員整體技術水平有了明顯提高，責任（rèn）意識有（yǒu）所增強，更重要的是儀表的（de）品質比以（yǐ）前計（jì）劃經濟年代有了大幅度提高（gāo），進口儀表和引進國外先（xiān）進技術組裝的儀表比重在上升，尤其是儀表普通實現智能化後，測量範（fàn）圍（wéi）可調比大大擴展，以前由（yóu）於測量（liàng）範圍選擇不合適而無法投入正常使用的儀表,通過變（biàn）更量程一般都能投入使用。
(2)保證度：流量度指的是流量測量係統所獲得的準確度，它同流量（liàng）計本身的（de）準確度是有區別。僅僅流量計本（běn）身性能好，準確度高，並不一定（dìng）能獲得較高的度。
要保證流量測（cè）量係統的準確度（dù），除了合理的選（xuǎn）型，正確安裝與（yǔ）調試，及時的維（wéi）護和（hé）保養之外，應用（yòng）智（zhì）能化技術對測量部分可能引入的（de）誤差進行恰到好處的補償和校正也是一項有效的（de）方法。例如對液體的溫度膨（péng）脹係數進行補償，對（duì）氣體的溫度、壓力和壓縮係數（shù）進（jìn）行補（bǔ）償，對差（chà）壓式流量計的雷（léi）諾數影響和流束膨脹係數進行補償，對各種流量計流量係數的非線性進行補償，對容積式流（liú）量計、渦街流量（liàng）計的溫度（dù）影響進（jìn）行補償，對超聲流量計的速度分布進行補償等。這種補償和校正是用係統的方法將檢測部分所固有的、依靠其本身無法獲得（dé）克服（fú）的誤差進行處理，使（shǐ）之（zhī）消除或獲得基本消除。實踐表明，這一方法簡單有效，很有發展前途。
在保證（zhèng）度諸多的方法中，在線實流校準占有重要（yào）地位。以（yǐ）前大多采用離線方法校準流量（liàng）計，使用該（gāi）方法檢定的流（liú）量計經誤差修正後雖然準確度較高，但因其（qí）檢定時管路的參比條件與實際使用時不同，檢定時流（liú）體性質與實（shí）際（jì）使用的流體有差異，檢定時的環境條件與儀表使用場所的（de）實際環境不（bú）相同，從而造成附加（jiā）的使用誤差，降低了度。在（zài）線實（shí）流校（xiào）準法（fǎ）是解決這一問題的有效方法。例如，油品計量站在建設階段就預（yù）留標準體積管連接（jiē）口，接入標準（zhǔn）體積管（guǎn）後（hòu），通過閥門（mén）切（qiē）換可以實現對計（jì）量站（zhàn）中各（gè）台流量計實現在線（xiàn）實流校準。現在，在天然氣的分配站也（yě）要求采用在線實流校準的方法。
(3)提高流量測量係統的可靠性：用於（yú）安（ān）全聯鎖報警的流量儀表如果不可靠，應該聯鎖（suǒ）動作時（shí）不動作（zuò），容易釀成事故，不該動作（zuò）時亂動作，容易導致不應有的停車，造成損失。工業爐窯中的燃料流量計如果不可靠，造成流路堵塞，容易導致爐子熄火，釀（niàng）成事故。用於過程控製的流量儀表如果不可靠（kào），容易為調節係統發出錯誤信息,導致調節係統失調，破壞過程的穩定，影響產品的質量、產量和（hé）物耗，造成損失。用（yòng）於（yú）財務結算計量的流量計如果不可靠，容易（yì）引起計（jì）量（liàng）失準，引發計（jì）量糾紛和為企業帶來損失。可（kě）以看出流量儀表的可靠（kào）性是重（chóng）要的。
提高（gāo）流量測量可靠性的途徑主要是提高儀表本（běn）身的可靠性，選用可（kě）靠性高（gāo）的儀表進行可靠性設計。近年來，流量測量儀表的可靠性獲得了（le）顯著的提高，主要表現（xiàn）在以下幾方麵：
①儀（yí）表（biǎo）本身的可靠性有了顯著提高。
②通（tōng）過改進儀表的結（jié）構設計，使係統可靠性獲得提高。例如（rú）采用（yòng）不斷流插入式結構（gòu），可在不影響工藝操作的情（qíng）況下更換流量計。
超聲流量傳感器的夾裝（zhuāng）式結構，電（diàn）磁流量傳感（gǎn）器電極的（de）帶壓更換結（jié）構，渦街流量傳感器采用管外安裝超聲探頭的（de）結構等，都能在儀表損壞後的修理過程大大縮短修複時間。
③引（yǐn）入冗餘技術。如采用雙傳感器，並對（duì）傳感器的正（zhèng）常與否（fǒu）進行自動判（pàn）斷，將發生故障的那（nà）路信號予以剔除。
④引入自診斷技術，並通過（guò）現場總線將診斷結果送到操作站或（huò）專用的設備管理係統(AMS)予以顯示報警，以及（jí）時發現故障，及早采（cǎi）取措施。
(4)節省費（fèi）用：這裏所說的費用（yòng）除了儀表購置費之外，還應計入附件購置費、安裝調試費、運行費、備品備件（jiàn）費、維（wéi）護和定期（qī）校準(檢（jiǎn）定)費,而儀表的平均壽命攤入的折舊費也（yě）不是可忽視的。
有些類型的流量（liàng）計雖然購置費較低，但增設上下遊（yóu）切斷閥和旁通閥等輔助設備，有時輔助設備的費用大大超過流量計本身的購置費。
在儀表選型中應避免片麵（miàn）追求高性能（néng），高準確度，因為這樣做不僅增加了購置費，而且往往備品（pǐn）備件（jiàn）費也相應增加。優的（de）設計（jì）選型（xíng）是在（zài）滿足（zú）使用要求的前提下，儀表的可靠性高（gāo），維修方便,費用省的那個方案（àn）。
(5)安全性：有些被測流體（tǐ）屬（shǔ）易（yì）燃易爆介質（zhì），有些儀表安裝（zhuāng）場所（suǒ）屬易燃易爆場所，儀（yí）表的選型、係統設計和安裝都應符合防爆規程。
除了上述目標之外，還應滿（mǎn）足使用的其他（tā）要求，如壓損要求、衛生要（yào）求、防護要求等，還應注意維修方便，有的還（hái）應考慮便於實施強製檢定。
根據技術人員在一次某大型項目改造前期調查收集的統計（jì）資料（liào）中發現（xiàn），以前現場（chǎng）裝用著（zhe）的（de）千餘台流量儀表約有60%所選擇地（dì）測量方法不是合適（shì）或不正確，其餘地40%中，約有一半雖然測量方法合適，卻存在現場布置和安裝地不（bú）合理現象（xiàng），這些（xiē）不合適（shì）、不正確和不合理，帶來了相應地測量誤差（chà）。可以（yǐ）這（zhè）樣說，包括流量儀表在內的過程儀（yí）表的測（cè）量，實（shí）際投產測量（liàng）的過（guò）程（chéng）中，對於
因此流量測量是一種（zhǒng）強烈依賴於（yú）使用條件地測量，在實驗室流量計可以獲得（dé）高地準確度，但是在（zài）使用現場，一旦流體條件（jiàn）或環（huán）境條件有大（dà）的變化，不僅準確度無法保證，甚至無法進行正常測量。
一台流量計出廠校驗其誤差優於±0.5%，但是新的儀表安裝到現場開表後誤差可能增至±5%～±10%並不罕見。造成這種（zhǒng）情況的原因多種（zhǒng）多樣，如選型不合（hé）理，量程（chéng）不合（hé）適，上（shàng）下遊直管段長度不足，安裝（zhuāng）不正（zhèng）確，流體物性偏離設計狀態（tài）太大，工況條（tiáo）件超（chāo）過允許值，脈動流影響，振動等環境條件太嚴酷等，還可以舉出很（hěn）多。因此流量（liàng）測量是一個係統問題，包括檢（jiǎn）測裝置、顯示裝置、前後直管（guǎn）段（duàn）、輔助（zhù）設備。而應用技術的研究，還包括測量對象（xiàng）本身，僅僅（jǐn）流量計本體性能好並（bìng）不能保證（zhèng）獲（huò）得（dé）要求的測量效果（guǒ）。
流量測量儀表應用技術（shù）研究的目標是正確（què）的使用，主（zhǔ）要（yào）有下麵幾個（gè）具體內容。
(1)提高開表率（lǜ）：在儀表設備管理中，開表率的定義（yì）是儀表總台數一（yī）未正常使用的儀表台數)/儀表總台數。因此，提高開表率就（jiù）是要（yào）減少無法投入（rù）正常使用的儀表。在設計院中（zhōng），自控所設計的測量係統，開（kāi）表率是反映設計人員工作質（zhì）量（liàng）和技術熟練程度的重要指標之一，經驗豐富和認真負責的設計（jì）人員，能使（shǐ）開表（biǎo）率（lǜ）達（dá）到95%以上，或通過整改達到95%以上。但是在市場經濟的條件下，工程公司往往對業主實行交鑰匙承包做法，要求做到的（de）開表率就不是95%，而是100%，所設計的（de）儀表係統如果（guǒ）不能（néng）正常（cháng）投入使用，要為工程公司負（fù）責（zé），那就是進行整改或更換（huàn）儀表，這就意味著經濟（jì）損失。因此，儀表應用技術的研究具有現實的經濟意義。
開表（biǎo）率是儀表應用技術水平和儀表本身品質的綜合表現。測量方法和儀表對測量對象、使用（yòng）環境的匹配、協調、優化、以及（jí）在此之（zhī）前的設計選型和安裝調試等環節都是影（yǐng）響開表率的重要因素。
這些年來，我國的流量測量儀表應用技術獲得了長（zhǎng）足的（de）進步（bù），流量測（cè）量儀表的開表率有了很大提高，這（zhè）一方麵是由於（yú）儀表人（rén）員整體技術水平有了明顯提高，責任（rèn）意識有（yǒu）所增強，更重要的是儀表的（de）品質比以（yǐ）前計（jì）劃經濟年代有了大幅度提高（gāo），進口儀表和引進國外先（xiān）進技術組裝的儀表比重在上升，尤其是儀表普通實現智能化後，測量範（fàn）圍（wéi）可調比大大擴展，以前由（yóu）於測量（liàng）範圍選擇不合適而無法投入正常使用的儀表,通過變（biàn）更量程一般都能投入使用。
(2)保證度：流量度指的是流量測量係統所獲得的準確度，它同流量（liàng）計本身的（de）準確度是有區別。僅僅流量計本（běn）身性能好，準確度高，並不一定（dìng）能獲得較高的度。
要保證流量測（cè）量係統的準確度（dù），除了合理的選（xuǎn）型，正確安裝與（yǔ）調試，及時的維（wéi）護和（hé）保養之外，應用（yòng）智（zhì）能化技術對測量部分可能引入的（de）誤差進行恰到好處的補償和校正也是一項有效的（de）方法。例如對液體的溫度膨（péng）脹係數進行補償，對（duì）氣體的溫度、壓力和壓縮係數（shù）進（jìn）行補（bǔ）償，對差（chà）壓式流量計的雷（léi）諾數影響和流束膨脹係數進行補償，對各種流量計流量係數的非線性進行補償，對容積式流（liú）量計、渦街流量（liàng）計的溫度（dù）影響進（jìn）行補償，對超聲流量計的速度分布進行補償等。這種補償和校正是用係統的方法將檢測部分所固有的、依靠其本身無法獲得（dé）克服（fú）的誤差進行處理，使（shǐ）之（zhī）消除或獲得基本消除。實踐表明，這一方法簡單有效，很有發展前途。
在保證（zhèng）度諸多的方法中，在線實流校準占有重要（yào）地位。以（yǐ）前大多采用離線方法校準流量（liàng）計，使用該（gāi）方法檢定的流（liú）量計經誤差修正後雖然準確度較高，但因其（qí）檢定時管路的參比條件與實際使用時不同，檢定時流（liú）體性質與實（shí）際（jì）使用的流體有差異，檢定時的環境條件與儀表使用場所的（de）實際環境不（bú）相同，從而造成附加（jiā）的使用誤差，降低了度。在（zài）線實（shí）流校（xiào）準法（fǎ）是解決這一問題的有效方法。例如，油品計量站在建設階段就預（yù）留標準體積管連接（jiē）口，接入標準（zhǔn）體積管（guǎn）後（hòu），通過閥門（mén）切（qiē）換可以實現對計（jì）量站（zhàn）中各（gè）台流量計實現在線（xiàn）實流校準。現在，在天然氣的分配站也（yě）要求采用在線實流校準的方法。
(3)提高流量測量係統的可靠性：用於（yú）安（ān）全聯鎖報警的流量儀表如果不可靠，應該聯鎖（suǒ）動作時（shí）不動作（zuò），容易釀成事故，不該動作（zuò）時亂動作，容易導致不應有的停車，造成損失。工業爐窯中的燃料流量計如果不可靠，造成流路堵塞，容易導致爐子熄火，釀（niàng）成事故。用於過程控製的流量儀表如果不可靠（kào），容易為調節係統發出錯誤信息,導致調節係統失調，破壞過程的穩定，影響產品的質量、產量和（hé）物耗，造成損失。用（yòng）於（yú）財務結算計量的流量計如果不可靠，容易（yì）引起計（jì）量（liàng）失準，引發計（jì）量糾紛和為企業帶來損失。可（kě）以看出流量儀表的可靠（kào）性是重（chóng）要的。
提高（gāo）流量測量可靠性的途徑主要是提高儀表本（běn）身的可靠性，選用可（kě）靠性高（gāo）的儀表進行可靠性設計。近年來，流量測量儀表的可靠性獲得了（le）顯著的提高，主要表現（xiàn）在以下幾方麵：
①儀（yí）表（biǎo）本身的可靠性有了顯著提高。
②通（tōng）過改進儀表的結（jié）構設計，使係統可靠性獲得提高。例如（rú）采用（yòng）不斷流插入式結構（gòu），可在不影響工藝操作的情（qíng）況下更換流量計。
超聲流量傳感器的夾裝（zhuāng）式結構，電（diàn）磁流量傳感（gǎn）器電極的（de）帶壓更換結（jié）構，渦街流量傳感器采用管外安裝超聲探頭的（de）結構等，都能在儀表損壞後的修理過程大大縮短修複時間。
③引（yǐn）入冗餘技術。如采用雙傳感器，並對（duì）傳感器的正（zhèng）常與否（fǒu）進行自動判（pàn）斷，將發生故障的那（nà）路信號予以剔除。
④引入自診斷技術，並通過（guò）現場總線將診斷結果送到操作站或（huò）專用的設備管理係統(AMS)予以顯示報警，以及（jí）時發現故障，及早采（cǎi）取措施。
(4)節省費（fèi）用：這裏所說的費用（yòng）除了儀表購置費之外，還應計入附件購置費、安裝調試費、運行費、備品備件（jiàn）費、維（wéi）護和定期（qī）校準(檢（jiǎn）定)費,而儀表的平均壽命攤入的折舊費也（yě）不是可忽視的。
有些類型的流量（liàng）計雖然購置費較低，但增設上下遊（yóu）切斷閥和旁通閥等輔助設備，有時輔助設備的費用大大超過流量計本身的購置費。
在儀表選型中應避免片麵（miàn）追求高性能（néng），高準確度，因為這樣做不僅增加了購置費，而且往往備品（pǐn）備件（jiàn）費也相應增加。優的（de）設計（jì）選型（xíng）是在（zài）滿足（zú）使用要求的前提下，儀表的可靠性高（gāo），維修方便,費用省的那個方案（àn）。
(5)安全性：有些被測流體（tǐ）屬（shǔ）易（yì）燃易爆介質（zhì），有些儀表安裝（zhuāng）場所（suǒ）屬易燃易爆場所，儀（yí）表的選型、係統設計和安裝都應符合防爆規程。
除了上述目標之外，還應滿（mǎn）足使用的其他（tā）要求，如壓損要求、衛生要（yào）求、防護要求等，還應注意維修方便，有的還（hái）應考慮便於實施強製檢定。
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