质量流量计计量准确性研究

冷祖平

摘 要 本文计量准确性研究将以Coriolis-Mass flowmeter（科里奥利质量流量计）作为基础进行深入的分析，在探究计量准确性、测值与实际值偏差及存在问题的基础上提出有针对性的解决方案。

关键词 Mass flowmeter;计量准确性;研究

1Coriolis-Mass flowmeter的计量准确性

Coriolis-Mass flowmeter具有较高的测量准确性，以常用的RoseMount与E+H为例，RoseMount-ELTE系列Coriolis产品说明书中明确表示，传感装置对液体、浆液测量的精准系数大于千分之一，同时对气体的测量精准系数则大于±千分之二十五。同时采用了RoseMount1000系列及RoseMoun2000系列变送装置，生产商给出电流变送精准系数约±千分之十五。而E+HCoriolis force系列对液体测量的准确性可以超过±0.1%，而对气体的测量的准确性可超过±0.35%。依附于测值与实际值偏差合成公式能够计算出，在实际应用中的整表测值与实际值偏差见下述公式

E+HMass flowmeter的整表测值与实际值偏差为下述公式：

通过以上公式不难发现，变送装置电流输出对仪表综合精准系数几乎没有任何影响，因此可以把仪表的综合精准系数视作千分之一[1]。

2Coriolis-Mass flowmeter的计量测值与实际值偏差

2.1 信号传输测值与实际值偏差

因为会受到现场安装条件的影响，同时电缆长度、类型、直径以及屏蔽层的接地状态及是否存在干扰等一系列因素都会对造成测值与实际值偏差，因此一定要对各计量表的实际情况予以检测。

2.2 safety barrier信号转换测值与实际值偏差

safety barrier以我们常用的矩阵模板库与P+F为例， afety barrier在二十摄氏度状态下的转换偏差系数为十五微安，同时会依附于外界环境温度的改变而存在百分之八微安摄氏度的波动。在弱化温度影响的基础上，依附于上式获取相关系数，矩阵模板库4541/S的转换准确性为模拟量输入safety barrierKFD2STC4-EX1说明书中给出，safety barrier在二十摄氏度状态下的转换偏差系数约十微安左右，同时会因外界温度影响出现千分之二十五微安的波动。针对此问题剔除温度影响，经上式获取相关系数，的转换准确性。上2种safety barrier厂家给出的准确性均为±0.1%。

2.3 分布式控制系统测值与实际值偏差

分布式控制系统检测系数及实际系数偏差，此次研究主要分析了CENTUM CS3000系统为例，CENTUM CS3000拟定输入卡AAI143的性能标准，其精准系数为十六微安左右，在此基础上经前文精准系数公式，得到卡件精准系数=（绝对册数系数和实际系数偏差的最大值） 。

2.4 模拟传輸计量系统测值与实际值偏差

Mass flowmeter择取四至二十毫安模拟信号，在此基础上渗透至分布式控制计量系统之中，Mass flowmeter以整表测试系数和实际系数偏差的千分之一进行计算;信号传输测值与实际值偏差因为要依附于实际情况予以分析，暂不考虑;safety barrier信号转换测值与实际值偏差以及分布式控制系统测试系数和实际偏差均为千分之一，由于计量系统测试系数和实际值偏差的大小无法确定，所系系统检测系数和实际系数偏差均匹配于未定系统测值与实际值偏差的特性，测值与实际值偏差合成公式如下：

3存在的问题

使用Coriolis-Mass flowmeter的计量系统，safety barrier与分布式控制系统所生成的检测系数和实际系数偏差超过仪表自测值，同时超过了实际系数偏差的七十三个百分点。

4解决方案

4.1 串行通信协议

现阶段串行通信协议被工业行业所大范围使用，而且已是工业行业通信协议的主要指标，近年来被用于工业电子设备间的连接，其具有协议公开等优势。

4.2 功能实现

CENTUMCS3000系统具备专用的串行通信协议通讯卡件，型号为ALR121，在进行组态的基础上，就能够在分布式控制与具有串行通信协议通讯功能的设备间实施有效的传输，RoseMount及E+H的Coriolis-Mass flowmeter具备串行通信协议通讯功能。仅需配套设置物理接线以及串行通信协议通讯地址等，经上述一系列的设置，分布式控制即可和Mass flowmeter进行通讯。在此基础上依附于Mass flowmeter生产商提供的数据，就能够将Mass flowmeter的相关参数同步读取到分布式控制，并确保数据传输转换过程中，没有增加额外的测值与实际值偏差。

5結束语

综上所述，因为会受到现场安装条件的影响，同时电缆长度、类型、直径以及屏蔽层的接地状态及是否存在干扰等一系列因素都会对造成测值与实际值偏差，因此一定要对各计量表的实际情况予以检测。而串行通信协议通讯方式较之4-20mA模拟信号计量系统测值与实际值偏差降低73%，因为Mass flowmeter能够测量介质的一系列参数，而且还能够录入质量累计系数等，唯一不足即无法记录历史流量与温度。

参考文献

[1] 张修刚，苏新军，王栋，等.Coriolis流量计在油水两相流中的测值与实际值偏差特性研究[J].工程热物理学报，2003，（3）：448-450.