[摘 要]在工業(yè)生產(chǎn)中流量計(jì)應(yīng)用的比較廣泛，它主要用于企業(yè)內(nèi)部的成本核算以及貿(mào)易往來，它包括一次水、蒸汽、純凈水、壓縮空氣、天然氣等流量的測量，在流量測量當(dāng)中，就目前應(yīng)用比較多的流量計(jì)有差壓流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、渦輪流量計(jì)等等，但是就流量儀表小信號切除的問題一直是大家熱衷的話題。
一、差壓流量計(jì)的小信號切除
差壓流量計(jì)是投入工業(yè)應(yīng)用的多種流量計(jì)中應(yīng)用廣泛的一種流量計(jì)，也是人們應(yīng)用小信號切除技術(shù)的一種流量計(jì)。
在早期的差壓式流量計(jì)中人們用U形管差壓計(jì)顯示差壓裝置送出的差壓信號并換算到瞬時流量，用浮子式差壓計(jì)、環(huán)秤式差壓計(jì)顯示瞬時流量并進(jìn)行換算，由于技術(shù)條件的限制，無法應(yīng)用小信號切除技術(shù)，只能用經(jīng)常差零點(diǎn)并在發(fā)現(xiàn)零點(diǎn)漂移時予以校正的方法消除零漂的影響。
自從電子技術(shù)進(jìn)入差壓式流量計(jì)后，模擬量運(yùn)算電路和邏輯運(yùn)算技術(shù)得到迅速發(fā)展，才使小信號切除有了技術(shù)基礎(chǔ)。
小信號切除方法在差壓式流量計(jì)中尤其重要，是由差壓式流量計(jì)的輸入輸出關(guān)系式中的平方根特性決定的差壓式流量計(jì)中有下面的關(guān)系式，與此式相對應(yīng)的圖示如圖6．25所示
式中 q-----流量，kg/h或m 3 /s A△p------差壓信號，0---100%q----流量-測量上限，kg/h或m 3 /s等
從圖6．25可看出，在流量接近零的時候，曲線的斜率dq/d A△p--近似無窮大，這就決定了流量零點(diǎn)示值的不穩(wěn)定性，早期的差壓計(jì)為1．5級精度，即在一段時間內(nèi)，差壓示值零點(diǎn)漂移±1．5%也算正常，這樣的漂移所對應(yīng)的流量值就很大了。為了自圓其說，儀表制造廠就規(guī)定流量示值30%以下不計(jì)誤差，這就是以前儀表工程師和早期流量儀表書刊中所說的差壓式流量計(jì)量程比為3：1由來。
當(dāng)電動單元組合儀表發(fā)展到DDZ-11系列后，差壓變送器精度等級提高到0．5級，儀表制造廠推薦將小信號切除點(diǎn)調(diào)整到差壓上限的1%，對應(yīng)的流量值為10%FS。當(dāng)差壓變送器精度進(jìn)一步提高到0．2級時，差壓變送器的零點(diǎn)漂移性能得到進(jìn)一步改善，但是，差壓變送器零漂僅僅是差壓式流量計(jì)零漂的一個方面，差壓法流量測量是一個系統(tǒng)，除了差壓變送器零漂之外，還有差壓信號的傳遞失真和流量演算器等也都會引入零漂，綜合多方面的因素，世界上很多儀表制造廠都將差壓切除點(diǎn)減小為0．75%，對應(yīng)的流量值為8．7%。儀表制造技術(shù)還在不斷改進(jìn)，現(xiàn)在的差壓變送器已經(jīng)提高到0．065級、 0．04級和0．02級， 差壓信號傳遞也有了改進(jìn)，由于采用一體化結(jié)構(gòu)，差壓信號傳遞失真可做到忽略不計(jì)，所以對于有中低差壓變送器組成的一體化節(jié)流式流量計(jì)，小信號切除值降到2%qmax，系統(tǒng)仍能很好地工作，不會出現(xiàn)“無中生有”現(xiàn)象。
為什么大家熱衷于將小信號切除點(diǎn)一降再降？這是因?yàn)樾⌒盘柷谐扔械糜钟惺�。得到的是掩蓋了各種原因引起的流量顯示值得零點(diǎn)漂移，從而消除煩人的“無中生有”現(xiàn)象；失去的是當(dāng)實(shí)際流量低于切除點(diǎn)時，一概顯示零，從而引起使用者的不滿。因此，儀表制造廠和系統(tǒng)調(diào)試人員在確保不出現(xiàn)“無中生有”的前提下，總是盡量降低小信號切除點(diǎn)，儀表制造技術(shù)的改進(jìn)也為這一做法提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，所以隨著差壓變送器精度、穩(wěn)定性的提高，隨著儀表結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，小信號切除點(diǎn)也越來越小。
二、流量小信號切除的意義和目的
1、電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)零點(diǎn)漂移的主要原因有以下幾點(diǎn)：
（1） 電磁表面被粘附了一層絕緣物；(2)流體的電導(dǎo)率有明顯的變化；(3)受外界的干擾；(4)電極送出的毫伏信號，在放大和轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)零漂；(5) 電磁流量管上下游某一段管內(nèi)未充滿液體而管道壓力又有波動時，使得平均流量為零，而流經(jīng)電極的軸向流速卻有一定的擺動，這種擺動幅值雖然較小，但是由于電磁流量計(jì)精度現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到很高水平，所以仍能觀察到。
2、渦街流量計(jì)
有人講渦街流量計(jì)不存在零漂，但是流量信號用4-20mA輸出時，由于模擬電路總有一定幅值的零漂，所以需要設(shè)置小信號切除，而當(dāng)流量信號用脈沖形式輸出時也必須設(shè)置小信號切除，這是為什么呢？從渦街流量計(jì)的原理來說，渦街流量計(jì)不存在零漂，理由是在流速為零時，旋渦發(fā)生體后面不會有漩渦產(chǎn)生，因此也就無脈沖輸出。事實(shí)上不用到流速為零，只要流體的流速低到一定數(shù)值，相應(yīng)的雷諾數(shù)小于紊流區(qū)間，旋渦已經(jīng)不會產(chǎn)生。那為什么還要設(shè)置小信號切除呢？原因很簡單，即在雷諾數(shù)很低時干擾會趁虛而入，如管道振動產(chǎn)生的干擾、射頻產(chǎn)生的干擾等
3 、超聲流量計(jì)
超聲流量計(jì)是現(xiàn)在應(yīng)用很廣泛的一種流量計(jì)，采用的是時差法，它是基于超聲順流傳播時間和逆流傳播時間差的測定，不僅能測量正向流流量，也能反向流流量，當(dāng)流速為零時，順流傳播時間和逆流傳播時間應(yīng)相等，但是由于換能器不完全對稱和性能時漂、溫漂，也會造成流量示值的零漂，因此，流量換能器中也設(shè)置小信號切除，但切除點(diǎn)設(shè)置到1%FS完全可以。
4 、渦輪流量計(jì)
是基于流過渦輪流量計(jì)的傳感器時，流體對渦輪葉片產(chǎn)生的動力使渦輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)流速為零和流速雖不為零但低于啟動靈敏度時，渦輪不會旋轉(zhuǎn)，因此，就原理來講不應(yīng)該出現(xiàn)零點(diǎn)漂移問題。但是，如果以4-20m的形式輸出流量信號，則因模擬電路的特性，也會產(chǎn)生零漂，所以也要引入不大于1%FS 的小信號切除。
另外，還有一些流量計(jì)，如孔板也需要設(shè)置小信號切除，這里就不一一講解了。
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