1 流量测量的术语  

1.1 封闭管道中流体流量的测量术语和符号

本文所使用的术语和相应的符号符合GB/T 17611-1998《封闭管道中流体流量的测量术语和符号》（idt ISO 4006：1991），其中下列术语和相应符号的意义如下。

（1）流量（ flow~rate）流经管道横截面的流体数量与该量通过该截面所花费的时间之商。

①质量流量qm（mass flow~rate）。流体数量用质量来表示的流量。

②体积流量qv（volume flow~rate）。流体数量用体积来表示的流量。

（2）平均流量（mean flow~rate）在一段时间内流量的平均值。

（3）速度分布（velocity distribution）在管道横截面上流体速度轴向矢量的分布模式。

①充分发展的速度分布（fully developed velocity distribution）。一种一经形成则从流体流动的一个横截面到另一个横截面不会发生变化的速度分布。它通常是在足够长的管道直管段末端形成。

②规则速度分布（regular velocity distribution）。非常近似于充分发展的速度分布的速度分布，便于进行的流量测量。

（4）雷诺数Re（Reynolds number）表示惯性力与黏性力之比的无量纲参数。它由下式给出，即

式中 u——通过规定面积的平均轴向流速；

ι——产生流动的系统的特征尺寸；

ν——流体的运动黏度。

当规定雷诺数时，应指明一个作为依据特征尺寸（例如管道的直径、差压装置中孔板的直径、皮托管测量头的直径等）。

（5）斯特罗哈尔数Sr （Strohal number）使具有特征尺寸ι的某物体所产生的旋涡分离频率f与流体速度V相的无量纲参数。它由下式给出，即

（6）真值（true value）表征在研究一个量时在它所处的条件下严格定义的值。

真值是一个理想值，只有排除了所有的测量误差的起因才能得到。

（7）测量的（）误差[（absolute） error of measurementJ测量结果减去被测量的（约定）真值。

①该术语同等地用于示值、未修正结果及己修正结果。

②测量的误差己知部分可以采用适当的修正值进行补偿。己修正结果的误差只能用不确定度来表征。

③"误差"是有符号的，不应把它与误差的值相混淆，后者是误差的模。

（8）疏忽误差（spurious errors）使测量值无效的误差。通常这些误差起因于诸如记录的一个或多个有效数字不正确或者仪表的误动作。

（9）随机误差（random error）同一测量值在多次测量过程中以不可预计的方式变化的测量误差的一个分量。随机误差是不可能修正的。

（10）系统误差（systematic error）同一测量值在多次测量过程中保持不变或以可预计的方式变化的测量误差的一个分量。

①系统误差及其起因可以是已知的也可以是未知的。

②系统误差的已知部分不包含在已校准仪表所预计的不确定度中（作为一种偏移误差，应预先扣除掉）。

（11）不确定度U （uncertainty）表征被测量的真值处在某个量值范围内的-种估计。

符号e有时用来代替U表示不确定度。

测量不确定度一般包括多个分量，其中一些分量可在测量结果列统计分布的基础上进行估计，并可用标准偏差表征。其他分量只能基于经验或其他信息做估计。.

①随机不确定度U_r（random uncertainty）与随机误差有关的不确定度分量。它对平均值的影响可以多次通过测量予以减小。

②系统不确定度U_s（systematic uncertainty）与系统误差有关的不确定度分量。它对平均值的影响不能通过多次测量来减小。

图2.1所示为与误差和不确定度有关术语的说明。

（12）度（accuracy）被测量的测量结果与（约定）真值间的一致程度。度的定量表示应采用不确定度。好的度意味着小的随机误差和系统误差。

注意，应避免用术语精密度代替度。

（13）被测量（measured）受到测量的量。它可以是测得的量或待测的量。

（14）Z大流量（maximum flow-rate）对应于流量范围上限的流量值。这是在某个限节和预定的时间间隔内要求装置给出信息的Z高流量值，而该信息误差不超过Z大容许误差对于水表，Z大流量称之为过载流量。

（15）Z小流量（minimum flow-rate）对应于流量范围下限的流量值。

（16）流量范围（flow-rate range）由Z大流量和Z小流量所限定的范围，在该范围内仪表的示值误差不超过Z大允许误差。

（17）满标度流量（full scale flow-rate）对应于Z大输出信号的流量。

（18）（一次装置引起的）压力损失[pressure loss （caused by a primary device）]由于管道中存在一次装置而产生的不可恢复的压力损失。

（19）流动调整器（整直器） [flow conditioner （straightener）]安装在管道中以减少为达到规则速度分布所需直管段的装置。

1.2 关于范围度的术语

标准化组织（ISO）于1998年颁发标准ISO 11631《流体流动测量——规定流量仪表性能的方法》，对术语范围度作了重新定义^[2] 。

（1）范围度（turn down， turn down ratio）测量范围的Z大流量被Z小流量除的值。

（2）上限（值）范围度（rangeability）Z大"范围上限值"与Z小"范围上限值"之间的比。

1.3 通用计量术语及定义

本书所使用的下列汁量术语及定义符合国家计量技术规范JJF 100l~1998《通用计量术语及定义》。

（1）相对误差（relative error）测量（）误差除以被测量的真值。由于真值不能确定，实际上用的是约定真值。

（2）（量的）约定真值[conventional true value （of a quantity）]对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值，有时该值是约定采用的。

例如，在给定地点，取由参考标准复现而赋予该量的值作为约定真值。常数委员会（CODATA） 1986年推荐的阿伏加德罗常数值6.0221367 × 10²³ mol^-l 。

约定真值有时称为值、Z佳估计值、约定值或参考值。

常常用某量的多次测量结果来确定约定真值。

（3）量程（span）标称范围两极限之差的模。

例如，对从-10~+10V的标称范围，其量程为20V。

（4）漂移（drift）测量仪器计量特性的慢变化。

（5）响应时间（response time）激励受到规定突变的瞬间与响应达到并保持其Z终稳定值在规定极限内的瞬间，这两者之间的时间间隔。

（6）准确度等级（accuracy class）符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别。

准确度等级通常按约定注以数字或符号，并称为等级指标。

（7）影响量（influence quantity）不是被测量但对测量结果有影响的量。

例如，用来测量长度的千分尺的温度；交流电位差幅值测量中的频率；测量人体血液样品血红蛋白浓度时的胆红素的浓度。

2 流量测量的行业特点及其对仪表的要求

2.1 钢铁行业流量测量的特点

钢铁行业是耗能大户，大量燃料在各种炉窑内燃烧，还需要助燃空气，有的属富氧燃烧，需要吹入氧气。有的炉子燃烧产生大量的荒煤气，经洗涤除尘等处理后，送到另一些炉窑作燃料。因此，助燃气体流量、煤气流量、烟道气流量等占了很大比例。这些测量对象流体压力低、流速低、密度低、管径大，要准确测量有一定难度，尤其是煤气，往往含水量、含尘量较高，有的还含有焦油，有的煤气管道内有排不尽的水，这些都要求仪表有适应能力，不能因凝液析出而影响测量，不能因灰尘而发生故障。

厂制水流量测量对象也有其特点，测量结果多半用于过程监视与控制，度要求不高，但稳定性、可靠性要求高。有时口径较大，常常选用均速管差压式流量计和夹装式超声流量计。

2.2 电力行业中的流量测量特点

提到电力行业自然就联想到火电厂中的大型锅炉和高温高压蒸汽，联想到热电厂的大口径管网将蒸汽供给各个用户。因此火电和热电行业中蒸汽流量计测量对象是大量的。按其用途和特点分，大致可分为与发电有关的流量测量和供热网中的流量测量。

（1）与发电有关的蒸汽流量测量此类流量测量的特点是流体温度高，压力高，连数兆瓦的小机组蒸汽温度都要高达420℃以上。尽管经常有新型流量计推出，但多数原理流量计承*如此严酷的工作条件。目前还是节流式差压流量计稳稳地占据着这块传统领地。

由于此类测量对象流量变化范围不大，经常是满载满发，所以差压式流量计范围度较小的弱点不会带来实际影响。

（2）供热网中的蒸汽流量测量热电厂供热网中所用的流量计，由于流体温度和压力均大大降低，所以可以选择的空间大大扩展，但由于沿袭电厂仪表选型的传统，多数对象仍选用节流式差压流量计，部分选用涡街流量计。

2.3 石油和化工行业中流量测量的特点

石化、化工行业流量测量对象由于被测介质的多样性，测量范围的要求也异常广阔，从测量添加剂和小试验装置使用的微小流量，到测量原料气流量的大流量，流体从Z常见的水蒸气、空气、煤气等，到各类化工成品和半成品，以及渣油、液氨、液态烃之类测量难度较高的对象，*。

石化行业资金实力较雄厚，是品质优、价格贵的产品的重要市场。除了上面所述的一些基本特点之外，还有下面的两个鲜明的特点。

①多数石化和化工企业有防爆要求，即使被测流体本身不是易燃易爆物质，但整个区域属易燃易爆场所，因此仪表选型时应符合防爆规程。

②有腐蚀性。有很多被测流体有腐蚀性，仪表选型时必须考虑与腐蚀性介质接触的部分耐腐蚀问题。除了被测介质腐蚀之外还有大气腐蚀，例如氯碱厂、氮肥厂、硫酸厂厂区的雨水对仪表外露部分都有一定的腐蚀作用，这就需要考虑室外仪表的防护，以免过早损坏。

2.4 石油储运行业的流量测量特点与要求

石油储运行业也是流量仪表的-大用户，每年数以亿吨计的成品油从油库经计量后转运到加油站或下二级油库，然后再经计量发送到Z终用户。数以万计的加油站遍布各地，每个加油站都装有数量不等的加油机。

成品油主要有汽油、柴油、煤油、润滑油、航空汽油等品种。由于接收油品的槽车、槽船或车辆的油箱等都是装在可移动的设备上，因此油品经流量计计量后通过鹤管、挠管之类的柔性管道发送到接收方。因为油品属易燃易爆物质，安全是人们关注的首要问题。由于高速流动的油品与管件及管道内壁摩擦易产生静电，因此，管路设计中都应有静电接地措施，将所产生的静电电荷导入大地。静电接地系统还要求与发油控制系统联锁，一旦静电接地失灵，立即停止发油。除此之外，石油储运行业流量测量还有下面的特点与要求。

①被测介质昂贵，对计量度要求高，一般要求达到±0.5%R。

②除重油、渣油之外的其他成品油都较清洁。发油时管道中的油品流速较高而且较稳定，因此容易得到较高的计量度。

③计量数据用于贸易结算，因而要求计量结果的显示供需双方都便于观察，从而体现公平和透明。

有些计量表如加油机，除了显示发油总量外，还应同时显示单价和总价。

④流量测量仪表大多与批量控制设备配合使用，可以按预先设定的发油量进行自动控制，如本书第5章所讨论的批量控制系统。新型的加油机还配有读卡设备和打印机，以便读出用户预先购买的IC卡中剩余金额，并在此金额即将用完时通知控制系统，关闭阀门。加油完毕自动打印加油报告。

2.5 供水行业的流量测量特点

水厂从河流、湖泊或水库抽取原水，需根据原水计量结果向国家支付费用。水厂的成品是自来水，自来水的管理和分配网上需大量大口径流量计。这些测量对象有下列特点。

①计量数据用于贸易结算，测量度要求高，按照GB/T 17167的规定应达到±2.5%R的度（见表2.3）。对于大口径计量表，有些用户要求高达±0.5%R。

②设置在原水和自来水主管道上的流量计，口径大，为减少泵送费用，要求阻力小。

③对测量范围度要求高。家庭用户均为间歇使用，即使是大的企事业机构，日夜之间、不同季节之间、生产、经营、管理或服务的各个不同阶段，耗水量也差异很大。

④环境恶劣，大口径管道通常为埋地敷设，因此流量计大多数被安装在仪表井中，稍有不慎就会出现雨水淹没仪表的事件，所以流量计应有IP68的环境防护能力。

⑤原水洁净程度较差，压力不高，在大口径管道中低速流动的条件下，管壁上易积淤泥，所以仪表设计选型应考虑淤泥的影响，工程设计和安装时应考虑淤泥的清理。

目前的仪表选型意见趋于一致，用于贸易结算的大口径流量计，选用智能电磁流量计，它能全面满足上述各项要求，小口径水流量测量选用旋翼式水表。

2.6 天然气流量测量的特点及其对仪表的要求

天然气作为一次能源，在世界一次能源结构中的比重逐年上升，天然气贸易交接计量所涉及的金额是巨大的，引起上的广泛重视。为了保证天然气生产及利用企业的贸易计量公正合理，维护贸易双方的正当权益，欧洲Z早制订了EN 1776：1998《天然气测量系统基本要求》。我国在这一标准基础上也制订了相应的标准GB/T 18603-2001《天然气计量系统技术要求》。

天然气计量系统具有下列主要特点和基本要求。

（1）防爆要求流体易燃易爆，可能的危险区域应按GB 3836.1进行分级，在危险区域内，任何仪表和电器设备选型和安装都应符合GB 3836的规定。

（2）不中断供气要求 为了保证连续输气，不能因计量仪表维修等中断供气，计量站和计量回路宜设置旁通，对于重要的大流量用户，推荐采用并联双计量回路。旁通阀和并联双计量回路上游阀（或下游阀）应选择关闭性能好、耐用、有检漏装置的截断阀，避免非计量流失。

（3）工况的多样性 天然气从采集、处理、运输到分配的各个环节都需要计量，采集环节流体脏污，气体带液甚至混有固相。不同的气井压力差异大。运输环节流体压力也较高，但分配到Z终用户处，压力可能降得很低。因此，不同环节的流量测量应了解清楚流体工况和具体条件，不能一概而论。

（4）不同的准确度要求天然气计量属大宗能源计量，而且流量值越大，涉及到的结算金额越大。而所配置的计量仪表的价格与准确度有关，准确度越高，价格也越高，计量值相对较小的计量系统，一般承担不起价格昂贵得多的高准确度仪表，因此，只能降低要求，但仍应达到有关标准的要求。表2.1所列是不同等级的天然气计量系统仪器仪表配备指南。表2.2是不同等级的计量系统配套仪表准确度要求间。

（5）计量系统不同的输出量类型和计量单位计量系统由天然气流量计和进行不同参数 测量的变送器、流量计算及确定各输出参数的转换装置组成。根据系统的组成和需要，输出量可以是标准体积流量、质量流量和能量流量。标准状态体积流量以m³/s为单位；工作状态体积流量以m³/s为单位；质量流量以kg/s为单位；能量流量以MJ/s为单位^[4] 。

（6）天然气组分变化由天然气组分变化引起的标准状态密度变化、压缩因子变化，都将影响流量测量准确度，因此在计量值大的计量系统中，应根据天然气组分稳定度定时取样，进行全组分分析。

（7）超压缩因子变化天然气超压缩因子Fz是因天然气特性偏离理想气体定律而导入的修正系数。超压缩因子不仅受流体温度、压力影响，而且随天然气组分变化。因此应实时计算其数值。

（8）实流校准天然气干线流量计的主要特点为高压（2MPa以上）、大口径（DN 150以上）、高度（0.5级以上）。我国从塔里木到上海的输气干线总长为4000多千米，压力为10MPa，管径为DN1000，这些特点要求输气干线流量计应具有高度、稳定可靠的计量系统和配备相应的校准装置。

实流校准应在与实际操作条件相近的条件下进行，然而，如果将条件差异所引起的不确定度估算考虑在内，在不同条件下校准也是可行的。

在计量值大的计量站，应在计量管道上串联安装一套校准用附加流量计，以便定期进行实流校准。

2.7 楼宇中的流量测量特点

城市高楼大厦也需要很多流量仪表。按照其用途可分成两类，其一是楼宇自动化（BA）系统使用的流量计，其二是能源费用结算用计量仪表。

0）楼宇自动化系统中的流量测量在楼宇自动化系统中，对进出重点设备或装置的流体流量进行测量，测量结果用于设备运行状态监视、控制和设备管理。测量结果一般不用于贸易结算，所以对测量度要求不高。仪表一般由楼宇自动化工程公司选型，主要考虑的是安装方便、价格和仪表故障后不影响系统运行。

（2）以能源计量为目的的流量测量楼宇中的自来水、燃气、燃油等要靠外部供给，空调冷冻水、热水、冷却水等要供给用户使用，自己发生的蒸汽有时还外供到其他单位，因此，需对这些流体进行计量，计量度必须满足贸易结算的要求，计量结果用于对外收费的表计，还应按规定进行强制检定。

冷冻水、热水等流体供给用户，其实用户并未将冷冻水、热水等消耗掉，仅仅是取走了冷冻水中的冷量和热水中的热量，所以测量的参数确切地说应是冷量和热量，相应的表计是冷量表和热量表。另外对自来水、燃气和蒸汽进行计量需水表、气表和蒸汽流量计。

空调用冷冻水温度不是很低，一般为5~6℃的淡水；空调用热水主要用于采暖、洗澡、洗漱等，所以温度不很高，大多在90℃以下。这样的使用要求和流体条件，合理的选型是电磁流量计。

2.8 企业能源计量器具性能要求

GB 17167规定了用能单位能源计量器具性能要求，其中不同用途流量计准确度要求如表2.3所示。

能掠作为生产原料使用时，其计量器具的准确度应满足相应的生产工艺要求。

能源计量器具的性能必须满足相应的生产工艺特点及使用环境要求，如抗腐蚀、耐高温、耐振动、防粉尘、抗电酷干扰等。

3 贸易结算对流量仪表的计量要求

与过程控制、环境保护以及医疗卫生中的流量测量相比，贸易结算中的流量测量仪表具有鲜明的特点，而且不同流体的贸易结算对流量测量仪表的要求也有差异。下面以目前使用量较大的热能贸易结算为例，说明流体贸易结算对流量测量仪表的要求，其中有一部分要求是热能贸易结算所*的，而另一些则是共同的。

在区域集中供热中，热力公司将热能卖给众多的用户，并按热能计量结果及双方协议结算费用，由于这种计量是热力公司结算费用的主要依据，因此受到结算双方的普遍重视，它是热力公司经营的基础，如果处理得不得当，往往会使热力公司的效益大大流失。这种以贸易结算为主要目的的计量，除了需满足流量测量仪表的一般要求之外，还需满足贸易结算所需的专门要求。在测量度和范围度方面与过程控制相比，还有一些其他要求，现归纳如下。

（1）对测量度要求方面

热能贸易结算费用是依据系统计量结果，因此，流量仪表的度比过程控制用要求高。对于差压式流量计，当差压测量选用O.2级度差压变送器，流量演算器选用O.2级，压力变送器选用0.2级，测温元件选用*Pt100铂热电阻，仪表安装使用也符合规程要求，按照方和根的误差合成法^[6.7]， 30%FS以上各测量点一般能得到±2.5%的系统度。对于涡街流量计组成的系统，流量变送器在制造厂推荐的测量范围之内，有±l%R的准确度，与上述测温测压元件及流量演算器配合之后，能得到约±2%的系统度。

如果无大的干扰进入，系统长时期稳定运行，上述两种测量方法所能达到的系统度，供需双方是比较满意的。

（2）对范围度方面

要求在热网中，各类用户对热能计量系统的范围度要求差异很大， 有的用户连续生产，终年热负荷都很稳定；有的用户负荷随季节变化较明显，如以采暖设备为主要负荷的用户，夏季流量与冬季流量相差较大；而另有一类用户，仅单班生产，多数时间热负荷为零。但总的来说，范围度是这种用途的仪表须考虑的重要问题。

在常用的热能计量仪表中，涡街流量计的范围度是较大的，以0.8MPa饱和蒸汽为例，不同口径的仪表保证度的下限流速略有差异，但测量管中的流体流速在2.5~5.5m/s以上就己进入"正常测量范围"，设计时只要合理选定其口径，一般都能得到满意的范围度。

差压式流量计范围度没有涡街流量计那么大。在使用1.5级差压计的发展阶段，一般*其范围度只能达到3：1。

制约差压式流量计范围度的因素还不仅仅是差压计度，因为相对流量很小时，流出系数C和可膨胀性系数ε都发生了明显的变化，如果仍将它们当作常数来处理，就将产生额外误差。

自从计算机技术引入仪表后，差压式流量计的测量性能有了新的提高。差压变送器的度已从以前的O.5级提高到0.1级，甚至更高。被测流量在全量程范围内变化所引起流出系数的变化，在可编程流量演算器中能得到修正^[8]。可膨胀性系数ε的变化也同时得到自动修正，相应增大了范围度。有不少研究者认为可以做到10：1。

（3）下限流量计费功能要求

如果流量远远低于保证度的Z小流量，将导致无输出（如涡街流量计）或输出信号被当作小信号予以切除（如差压式流量计），这对供方来说都是不利的，有失公正。为了防止效益的流失，对于一套具体的热能计量设备，供需双方往往根据流量测量范围和能够达到的范围度，约定某*量值为"约定下限流量"，而且约定若实际流量小于该约定值，按照下限收费流量收费。这一功能通常在流量显示仪表中实现。

（4）停汽判断功能要求

有些用户在休息天将蒸汽*关闭，停止用汽，如果采用二部计费法，这时不能再按"下限收费流量"计费，方法是由仪表根据停汽后流体温度、压力参数的变化作出判断，判断结果一旦为"停汽"，即停止积算。

由仪表对停汽作出灵敏而正确的判断，以流体温度或压力为标志信号具有相同的效果。

当供汽总阀关闭后，管道内温度很快降低到饱和温度，随着管内流体的进一步冷却，温度和压力同步降低，当低于"标志值"时，仪表即作出停汽的判断。从现场运行情况来看，为了加快温压降低的速度，还可在总阀关闭后开一下其后的排汽阀。

运用这一功能的供需双方必须协商设置一个合适的"标志值"。

（5）超计划起用计费功能要求

流量计如果超过设定范围运行，一般均导致计量值偏低。除此之外，在热网中如果超计划耗能，还将影响热网的供热品质。这不仅损害供方利益，而且损害其他用户利益。遇此情况，热力公司为了保证供热品质，需要启动调峰机组而相应增加运行成本。为了鼓励用户计划用能，热力公司一般同需方约定Z大用能量，如果超过此量，一般约定超过部分加1倍或数倍收费。这一功能通常也在流量显示仪表中实现。

（6）分时段计费功能要求

热力公司为了鼓励夜间用能，促使负荷的日夜平衡，往往规定夜间用能按O.8系数计费，日间用能按1.2系数计费。

对于单班用汽的用户，如果要在计划的时段外用汽，则必须支付计划外的计费系数。分时段计费功能也应能满足这一需求。

（7）掉电记录功能要求

用于热能计量的表计一般都为电动式，当其电源中断后，仪表停止工作，累积值虽能保持，但不会继续增加。有时需方为了少付热费，就将仪表电源拉掉一段时间，显然这是不允许的。流量演算器的掉电记录功能就是要将这种有意拉电和无意掉电事件一次不漏地记录下来。

掉电记录数据应可通过仪表面板上的操作键调阅，但无法擦掉。使用者可按供需双方的约定，依一定的计算方法对掉电期间少计的累积值进行处理。

（8）定时抄表功能要求

定时抄表功能就是仪表在抄表员所的抄表时刻（在菜单中预先设置），读取流量累积值并存放在仪表的一个单元中，当抄表人员按下抄表键时，仪表显示抄表符号和该单元中的数据。该单元中的累积值一直保持到下一天的抄表时间才被刷新。如果全厂流量演算器设置同一抄表时间，那么，抄表人员巡回路线和时间的差异都不影响抄录结果，因此有利于分表和总表的平衡计算。

（9）31天累积值和12个月累积值存储功能

将Z近31天抄表时刻的累积值和Z近12个月的月累积值存储在规定的单元中，可通过面板上的操作键调阅，但不能修改。

该功能可为供需双方核对抄表记录提供方便。

（10）断电保护功能要求断电保护功能

是可编程流量演算器的重要功能，它指的是在主电源中断时，对设定数据和累积值进行保护，使之不丢失和不被修改。

（11）密码设置功能要求密码设置功能

是可编程仪表防止未被授权的人员修改关键数据的重要手段。

（12）打印功能要求

有些用户提出，用于贸易结算的数据应以仪表自动打印数据为准，因为这样更客观，不会因人工抄表而引入人为因素。打印内容一般包括设备号、打印日期和时间、瞬时流量、累积流量、流体压力、流体温度等。

打印方式应有定时打印、召唤打印和越限加速打印。召唤打印只需按照仪表说明书规定的方法按一下面板上有关按键就可实现。越限加速打印是某个变量满足的表达式的要求时，自动将打印间隔时间缩短为"加速打印间隔时间"。

（13）面板清零有效性选择功能要求

选择"面板清零有效"时，按一下面板上的复位键就可将流量累积值复零，以便为仪表校验带来方便。

选择"面板清零无效"时，按复位键则不能实现流量累积值的复零，但当打入的密码相符时，仍可按规定的操作方法实现清零。这就相当于给流量累积数据加上一把电子锁。

（14）通信功能要求

随着通信技术的发展和PC机越来越便宜，计算机在热网中的应用越来越普遍。常见的用法是数据自动采集和远程自动抄表，这都要求流量二次表或流量变送器需具有数据通信能力。

制造厂应可提供RS-232和RS-485（可选）串行通信口。

（15）无纸记录功能要求

有许多流量测量系统都希望具备记录功能，记下重要数据和信息，但是传统的记录仪不仅体积大，价格高，维修工作量大，而且能够记入的数据和信息通道不够多，因此，人们渴望有新型的记录仪充当这一角色。

在智能流量计显示仪表中加上一片海量存储器，在软件的支持下，使仪表具有无纸记录功能，从而可收到简单、可靠、价廉、存储的信息量大的效果。例如在一片Flash海量存储器中可存入11520组与流量测量有关的重要数据和信息，每一组数据除了日期和时间数据之外还可以包含其他重要数据和信息。这样，如果每分钟存储一组数据，则一片海量存储器中可存放8天的数据；如果每10min存储一组数据，则可存放80天的数据。

这些数据存放在具有无纸记录功能的流量二次表中，便于查询和抄录。

海量存储器存入的数据，第二个用途是通过二次表的通信口传送到计算机中，从而用于历史曲线和报表制作、事件登录等。

对于具体的一台流量显示仪表，上述各项要求不一定每一项都需要，由于功能的增多，不仅软件相应丰富，有时硬件也相应增多，因而仪表价格升高。所以应根据实际需要选用。

4 过程控制用流量测量仪表的特点

过程控制是使用流量仪表（不包括家用水表、燃气表）Z多的领域，流量仪表在过程控制中的作用是对封闭管道中的流体流量进行监测，有些部位还将流量测量仪表同调节仪表、执行器等组成调节系统，将流量稳定在合适的数值，从而实现过程的稳定化。对这样一个特定任务，流量测量仪表就要有以下一些要求。

（1）可靠性要求

①仪表应具有高度的可靠性。现代工业装置趋向于大型化的连续过程，仪表故障容易导致过程的不稳定，而对安装在管道上的流量计一旦发生故障，又不可能为了修理特地将流程停下来，因此仪表制造和系统设计都要首先考虑可靠性，包括用于温度补偿的热电阻的可靠性。

有些仪表制造商对相比之下容易发生故障不便维修的部件实行双重化，如8800C型涡街流量计有双传感器的产品，在CPU的控制下，可以自动判别两只传感器的信号，一旦其中一只发生故障，则将其舍弃，从而提高变送器的可靠性。也有一些制造商设计了在不断流条件下更换传感器的方法。有的电磁流量计制造商提供了不断流更换电极的方法和工具，这些都为提高可靠性创造了良好的条件。

②故障诊断。仪表一旦发生故障，故障诊断部分应能自动提示发生故障的部位和故障性质，以便维修者缩短排除故障的时间。

在仪表用数字通信的方法将诊断信息送入计算机后，计算机可对仪表的运行状况进行监视，在仪表故障时发出报警信号，并显示故障内容，甚至采取必要的安全措施。

（2）稳定性要求

①流量测量仪表的输出应具有良好的稳定性，如果流量信号本身有噪声，应可通过表内的阻尼调整，使示值稳定到便于读数。在与调节器组成调节系统时，应使调节器输出无明显振荡。

②流量测量仪表示值的环境温度影响应在规定的技术指标范围内。

③仪表应有良好的长期稳定性。现在多数仪表公司对智能差压变送器已有这方面的指标，例如EJA一1l0A型变送器承诺，其长期稳定性为每24个月示值漂移不大于±O.1%FS，2010 TD型变送器承诺每12个月示值漂移不大于±0.05%FS_o

（3）响应时间要求

有许多流量测量仪表与调节器等一起组成调节系统，要求流量测量仪表的响应时间在1s以内。在流量定值调节系统中，流量测量环节的总时间常数如果大于1s，就可能对调节品质产生明显影响，严重时导致系统振荡，无法工作。

（4）抗干扰能力要求

①抗振动干扰能力。流量传感器大多安装在管道上，现场环境条件较恶劣，其中振动是一大干扰，所以流量传感器、转换器等都应有较强的抗干扰能力。有些型号的涡街流量计和科里奥利质量流量计就是因为抗振动干扰能力不够理想，在现场用不好，出现"无中生有"和示值偏高等现象。

②抗射频干扰能力。在安装流量计的工业现场有多种干扰源，例如厂房内的行车开过、铲车开过或附近有人使用对讲机，都会引起某些流量测量仪表示值升高，这是因为行车中的电器、铲车的火花塞发出的射频电磁波，对讲机天线发出的射频电磁波，经某些途径进入仪表，干扰其工作。

近几年来，人们对射频干扰影响开始重视起来，测量仪表增设射频干扰影响指标，并采取很多措施提高抗干扰能力。

（5）输出信号的多样性

①模拟输出。流量测量仪表应有4~20mA的模拟输出，而且应有恒流特性。

②频率输出。流量变送器（转换器）用频率将流量信号传送到显示仪表或调节器，可以基本不损失度。这是这种方法的突出优点。

③数字量输出。流量测量仪表RS-232、RS-485之类的通信口与计算机连接，在软件的支持下，不仅可将流量测量仪表测量到的各种参数传送到计算机，将故障信息和有关组态数据、表征仪表状况的有关数据传送到计算机，而且可以通过计算机在控制室参改现场仪表的组态，进行检查、校验、维护和管理等各项工作（详见本书第10章）。

（6）输出信号的隔离要求

流量测量仪表信号输出端应与地端以及交流电源相隔离，以免为后续仪表引入干扰以及由于共地引发故障。

（7）准确度和范围度要求

对于仪表准确度的要求，用于贸易结算的流量计有明确的规定，用于过程控制的流量计没有明确规定。但总的来说要求没有贸易结算用流量计那样严格。这是因为在过程控制中，操作控制是否适当的Z终指标是成分量等所表明的品质指标。例如燃烧过程中的空气燃料比有可能因流量测量度不够高而偏离Z佳值，但可通过氧含量、烟色等指标进行判断，修改空气燃料比，使其保持在合理范围内。

对于测量上限的要求也不像贸易结算那样高， 30~40年前许多新型流量计还未问世时，过程控制中的流量测量绝大多数还是靠节流式差压流量计，当时的技术水平一般只能达到3：1的范围度，基本上能满足需要。现在市场上销售的流量计大多已实现智能化，当系统设计时所选定的测量上限被实践证明属太大或太小时，通过手持终端予以修改，使之合理化，这是流量测量技术的一大进步，这一进步使过程控制中的流量测量仪表的范围度极少出现问题。