[導(dǎo)讀] 廣泛用于發(fā)油系統(tǒng)中的腰靶流量計(jì)具有安裝簡(jiǎn)便、工作可靠、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。使用腰輪流量計(jì)要對(duì)它的誤差特性有所了解，以便在使用過(guò)程中解決由于腰輪流量計(jì)本身所帶來(lái)的誤差。
1 前言
腰輪流量計(jì)具有安裝簡(jiǎn)便、工作可靠、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油、化工等液體介質(zhì)的容積測(cè)量。特別是在實(shí)現(xiàn)電遠(yuǎn)傳集中控制、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、微機(jī)控制發(fā)油系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用前景。
2 腰輪流量計(jì)
其主體部分是由殼體與殼體內(nèi)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子所構(gòu)成，轉(zhuǎn)子為一對(duì)腰輪，這對(duì)轉(zhuǎn)子不是互相嚙合滾動(dòng)接觸旋轉(zhuǎn)，而是通過(guò)另外安裝的一對(duì)導(dǎo)向齒輪帶動(dòng)平衡的腰輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并送出月牙形空間的液體導(dǎo)向齒輪固定在軸承上，在殼體外相互嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，而一對(duì)腰輪之間保持一定的微小間隙。由于測(cè)量元件運(yùn)轉(zhuǎn)不直接接觸，即便長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)磨損也很小，具有精度穩(wěn)定的特點(diǎn)。腰輪流量計(jì)的轉(zhuǎn)子與殼體、端蓋也構(gòu)成一封閉的容積，管道內(nèi)的流體流過(guò)流量計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)1周就排出一定量容積的液體，腰輪轉(zhuǎn)動(dòng)的周數(shù)，通過(guò)齒輪、密封減速機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)計(jì)算、指示裝置的動(dòng)作，便可讀出流過(guò)管道的液體容積數(shù)量，同時(shí)通過(guò)防爆流量轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)，以便微機(jī)自動(dòng)控制。
3 誤差特性
3.1 儀表誤差
3.1.1 流量誤差特性
儀表壽命決定了流量上限值，下限是由儀表誤差所決定的。當(dāng)流量維持在產(chǎn)品標(biāo)定的范圍內(nèi)時(shí)，呈現(xiàn)穩(wěn)定的誤差值，也就是儀表的精度等級(jí)；在該區(qū)間以外的部分，誤差急驟增大，儀表已無(wú)法正常工作。
3.1.2 溫度誤差特性
被測(cè)介質(zhì)溫度超過(guò)規(guī)定的指標(biāo)時(shí)，金屬材料受熱膨脹而導(dǎo)致計(jì)量室體積相對(duì)改變，傳動(dòng)計(jì)算機(jī)構(gòu)膨脹變形，均引起儀表誤差增大。當(dāng)溫度超過(guò)一定數(shù)值后，甚至導(dǎo)致儀表“卡死”現(xiàn)象，儀表不能工作。
3.1.3 粘度誤差特性
由于流量計(jì)的腰輪與殼體之間存在間隙，因此具有漏流量，漏流量的大小隨粘度不同而變化。在高粘度流體流動(dòng)時(shí)，漏流量變小，誤差偏負(fù)；反之變大。例如發(fā)汽油的流量計(jì)出現(xiàn)精度偏差的現(xiàn)象多于發(fā)柴油的流量計(jì)，原因是汽油的粘度比柴油小。
3.1.4 流量計(jì)誤差特性
流量計(jì)使用一段時(shí)間后，腰輪與殼體之間的間隙增大，齒輪容易磨損，導(dǎo)致流量計(jì)誤差增大，有時(shí)大大超過(guò)了規(guī)定允許誤差的范圍。
3.1.5 工作誤差
被測(cè)介質(zhì)中混有氣體、流量忽大忽小變化劇烈、管道強(qiáng)烈振動(dòng)等。
3.2 控制誤差
3.2.1 檢測(cè)轉(zhuǎn)換誤差
在由流量到電量的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，只要電路參數(shù)合理，并不存在轉(zhuǎn)換精度問(wèn)題。但是實(shí)際上，由于環(huán)境條件、管道工藝等諸因素的影響，在轉(zhuǎn)換瞬間產(chǎn)生隨機(jī)狀態(tài)變化而引起電路誤動(dòng)作，產(chǎn)生誤差。
3.2.2 分辨誤差
設(shè)儀表的分辨率為1.0L/格，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換單位為0.1L 脈沖，其最大分辨誤差<1.0L，不能達(dá)到一般的精度要求。
3.2.3 電氣干擾誤差
在中性點(diǎn)接地的三相四線制供配電系統(tǒng)中，電器大多采用接地接零保護(hù)技術(shù)。由于微機(jī)直流工作電源地與外殼保護(hù)接地線共接大地，測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與微機(jī)間的通訊導(dǎo)線中有較大的干擾電流流過(guò)，周圍環(huán)境中存在的雜散電流，大型供、用電設(shè)備等產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)、電火花干擾，都會(huì)引起電氣干擾。干擾的程度取決于抗干擾電路的電氣特性、源的類型、幅值及環(huán)境條件。
3.2.4 執(zhí)行元件響應(yīng)誤差
通常，執(zhí)行機(jī)構(gòu)大多采用電磁閥或氣動(dòng)閥，在其啟閉過(guò)程中，使流過(guò)儀表理論的流量特性呈現(xiàn)如圖1中的特性。圖1中，△AOB的面積為儀表工作下限“死區(qū)”特性造成的；△CDE的面積是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)時(shí)間特性引起的“過(guò)沖量” 這兩部分的流量均不能被系統(tǒng)有效地計(jì)量，它們的大小主要受輸入壓力、介質(zhì)粘度、管道內(nèi)徑及執(zhí)行元件響應(yīng)速度等因素控制。
4 解決方法
4.1 正確安裝設(shè)計(jì)
（1）流量計(jì)安裝管道的系統(tǒng)，必須避免氣體進(jìn)人系統(tǒng)中，不得產(chǎn)生蒸氣，管道網(wǎng)中盡量不要有高點(diǎn)和氣室，根據(jù)需要在流量計(jì)的前面安裝氣體分離器。
（2）在流量計(jì)的前面必須裝有合適可靠的過(guò)濾器，流經(jīng)流量計(jì)的流量要小于額定值。
（3）安裝新流量計(jì)之前，必須對(duì)管路進(jìn)行嚴(yán)格的清洗。
（4）具體安裝可參照流量計(jì)安裝使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。
4.2 合理更換調(diào)差掛輪
隨著流量計(jì)的長(zhǎng)期使用，腰輪與殼體之間的間隙增大，漏流量增大，導(dǎo)致流量計(jì)誤差增大當(dāng)大大超過(guò)流量計(jì)精度時(shí)，只要更換調(diào)差掛輪就能繼續(xù)使用，這樣既省時(shí)省錢，又能使基本誤差恢復(fù)到規(guī)定的范圍。引進(jìn)產(chǎn)品掛輪調(diào)差表（部分）見(jiàn)表1，當(dāng)檢定出誤差為正值時(shí)，則在負(fù)值欄找；誤差為負(fù)值，則在正值欄找。如某LL型流量計(jì)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)容器進(jìn)行鑒定，誤差為-0.76%。原掛輪系數(shù)41/51，從掛輪調(diào)差表中可選出系數(shù)為30/37掛輪更換即可。
表1 引進(jìn)產(chǎn)品掛輪調(diào)差一覽表（部分） 單位：%
掛輪
調(diào)差量
掛輪
調(diào)差量
掛輪
調(diào)差量
41/50
-0.74
26/32
-0.18
25/31
-0.92
27/33
+0.52
43/53
-0.32
29/36
-1.03
40/49
+0.29
30/37
-0.39
33/41
-1.11
31/38
+0.23
34/42
-0.54
37/46
-1.18
44/54
+0.11
38/47
-0.67
41/51
-1.23
35/43
0
42/52
-0.77
45/56
-1.28
4.3 控制誤差的預(yù)防及補(bǔ)償
（1）采用高性能轉(zhuǎn)換。
（2）提高轉(zhuǎn)換裝置的分辨率。
（3）信號(hào)源獨(dú)立懸浮供電方式。
（4）采用光電藕合器實(shí)現(xiàn)信號(hào)回路的連接。
（5）加裝適當(dāng)?shù)臑V波電器或波形變換電路。
（6）采用兩段控制閥，以便消除水擊現(xiàn)象和電磁閥滯后關(guān)閉而產(chǎn)生的“過(guò)沖量”增大。
（7）充分利用微機(jī)資源，根據(jù)被測(cè)介質(zhì)、執(zhí)行元件特性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法取得一、二次表的差值預(yù)先補(bǔ)償。