[導讀] 廣泛用于發(fā)油系統(tǒng)中的腰靶流量計具有安裝簡便、工作可靠、操作簡單等優(yōu)點。使用腰輪流量計要對它的誤差特性有所了解，以便在使用過程中解決由于腰輪流量計本身所帶來的誤差。
1 前言
腰輪流量計具有安裝簡便、工作可靠、操作簡單等優(yōu)點，廣泛應用于石油、化工等液體介質的容積測量。特別是在實現(xiàn)電遠傳集中控制、現(xiàn)場測量、微機控制發(fā)油系統(tǒng)中有著廣闊的應用前景。
2 腰輪流量計
其主體部分是由殼體與殼體內的兩個轉子所構成，轉子為一對腰輪，這對轉子不是互相嚙合滾動接觸旋轉，而是通過另外安裝的一對導向齒輪帶動平衡的腰輪轉動，并送出月牙形空間的液體導向齒輪固定在軸承上，在殼體外相互嚙合轉動，而一對腰輪之間保持一定的微小間隙。由于測量元件運轉不直接接觸，即便長期運轉磨損也很小，具有精度穩(wěn)定的特點。腰輪流量計的轉子與殼體、端蓋也構成一封閉的容積，管道內的流體流過流量計時，轉子每轉1周就排出一定量容積的液體，腰輪轉動的周數(shù)，通過齒輪、密封減速機構，帶動計算、指示裝置的動作，便可讀出流過管道的液體容積數(shù)量，同時通過防爆流量轉換器轉換為電信號輸入到計算機，以便微機自動控制。
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。當流量維持在產品標定的范圍內時，呈現(xiàn)穩(wěn)定的誤差值，也就是儀表的精度等級；在該區(qū)間以外的部分，誤差急驟增大，儀表已無法正常工作。
3.1.2 溫度誤差特性
被測介質溫度超過規(guī)定的指標時，金屬材料受熱膨脹而導致計量室體積相對改變，傳動計算機構膨脹變形，均引起儀表誤差增大。當溫度超過一定數(shù)值后，甚至導致儀表“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。在高粘度流體流動時，漏流量變小，誤差偏負；反之變大。例如發(fā)汽油的流量計出現(xiàn)精度偏差的現(xiàn)象多于發(fā)柴油的流量計，原因是汽油的粘度比柴油小。
3.1.4 流量計誤差特性
流量計使用一段時間后，腰輪與殼體之間的間隙增大，齒輪容易磨損，導致流量計誤差增大，有時大大超過了規(guī)定允許誤差的范圍。
3.1.5 工作誤差
被測介質中混有氣體、流量忽大忽小變化劇烈、管道強烈振動等。
3.2 控制誤差
3.2.1 檢測轉換誤差
在由流量到電量的轉換過程中，只要電路參數(shù)合理，并不存在轉換精度問題。但是實際上，由于環(huán)境條件、管道工藝等諸因素的影響，在轉換瞬間產生隨機狀態(tài)變化而引起電路誤動作，產生誤差。
3.2.2 分辨誤差
設儀表的分辨率為1.0L/格，相應的轉換單位為0.1L 脈沖，其最大分辨誤差<1.0L，不能達到一般的精度要求。
3.2.3 電氣干擾誤差
在中性點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技術。由于微機直流工作電源地與外殼保護接地線共接大地，測量現(xiàn)場信號與微機間的通訊導線中有較大的干擾電流流過，周圍環(huán)境中存在的雜散電流，大型供、用電設備等產生的強磁場、電火花干擾，都會引起電氣干擾。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)行元件響應誤差
通常，執(zhí)行機構大多采用電磁閥或氣動閥，在其啟閉過程中，使流過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)行機構響應時間特性引起的“過沖量” 這兩部分的流量均不能被系統(tǒng)有效地計量，它們的大小主要受輸入壓力、介質粘度、管道內徑及執(zhí)行元件響應速度等因素控制。
4 解決方法
4.1 正確安裝設計
（1）流量計安裝管道的系統(tǒng)，必須避免氣體進人系統(tǒng)中，不得產生蒸氣，管道網中盡量不要有高點和氣室，根據(jù)需要在流量計的前面安裝氣體分離器。
（2）在流量計的前面必須裝有合適可靠的過濾器，流經流量計的流量要小于額定值。
（3）安裝新流量計之前，必須對管路進行嚴格的清洗。
（4）具體安裝可參照流量計安裝使用說明書進行。
4.2 合理更換調差掛輪
隨著流量計的長期使用，腰輪與殼體之間的間隙增大，漏流量增大，導致流量計誤差增大當大大超過流量計精度時，只要更換調差掛輪就能繼續(xù)使用，這樣既省時省錢，又能使基本誤差恢復到規(guī)定的范圍。引進產品掛輪調差表（部分）見表1，當檢定出誤差為正值時，則在負值欄找；誤差為負值，則在正值欄找。如某LL型流量計經標準容器進行鑒定，誤差為-0.76%。原掛輪系數(shù)41/51，從掛輪調差表中可選出系數(shù)為30/37掛輪更換即可。
表1 引進產品掛輪調差一覽表（部分） 單位：%
掛輪
調差量
掛輪
調差量
掛輪
調差量
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 控制誤差的預防及補償
（1）采用高性能轉換。
（2）提高轉換裝置的分辨率。
（3）信號源獨立懸浮供電方式。
（4）采用光電藕合器實現(xiàn)信號回路的連接。
（5）加裝適當?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)象和電磁閥滯后關閉而產生的“過沖量”增大。
（7）充分利用微機資源，根據(jù)被測介質、執(zhí)行元件特性，通過實驗的方法取得一、二次表的差值預先補償。