安装边缘传感器
调整比例因子以获得准确的流量。
AW-Lake公司

在为任何应用程序选择流量计时,一些性能参数比其他参数更重要,以确定哪个仪表在应用程序中工作最好。三个主要参数包括(依次):精度、线性和可重复性。

这些参数在流量计安装后进行评估,以确定其性能状态,并作为定期系统维护计划的一部分。流量计的精度是最终要求,线性度和可重复性在确定其在应用中的最佳性能时很重要。

来自体积验证镜头的数据
图1:来自体积验证照片的数据与调整后的比例系数(图片由AW-Lake公司提供)

排除流量读数不准确

不可避免地,流量计可能无法给出准确的读数,无论是在初始安装或长期使用后。在花费时间和金钱将设备退回维修或打电话给技术人员求助之前,仔细分析一下可能会很快解决一个简单的问题。造成读数不准确的原因有很多。流量计信号的缩放可能关闭,测量的流体可能对仪表不理想,或者可能与初始应用不同,或者长期使用可能导致一些磨损,影响仪表的性能。

对于大多数流量计,比例因子的应用,几乎像一个语言翻译器,需要将一个无意义的信号从流量计转换成一个可用的流量读数。正位移流量计和涡轮流量计以脉冲形式输出其信号。如果没有比例因子,用户将不知道每个脉冲代表多少音量。其他仪表技术,如科里奥利和超声波,使用时间作为它们的基本信号,同样,如果没有比例因子,对用户来说是没有意义的。

基于比例因子将原始信号转换成有意义的流量值,用户对任何流量计的精度都具有重要的作用和影响。输入错误的值可能导致读数不准确。然而,这并不意味着仪表有缺陷。

解决流量计问题

让我们看一下仪表输出不准确流量读数的实际应用,以及关注仪表的可重复性如何帮助解决问题。

一种用于测量小剂量、快速注射的洗剂的正位移流量计不能提供准确的流量输出。来自流量计的信号来自连接到可编程逻辑控制器(PLC)的脉冲输出传感器,该控制器监控分配量,错误指示限制设置为目标分配量的+/-2.5%。

在这个新的系统安装中,最终用户将提供的流量计比例系数输入PLC,并在开始生产运行之前进行一些测试,以确定系统的准确性。即使用户花时间确保正确设置系统组件,它也总是立即出错。

在对刻度气缸进行体积验证后,操作人员确定流量计没有给出正确的流量指示。为了解决这个问题,用户联系了OEM。在要求客户进行一些基本的故障排除后,OEM要求提供验证数据的副本,以了解仪表的不准确性能。报告数据如图1所示。

再看一下测试结果

在审查了结果之后,很明显,该仪表的性能不佳,与预期的+/-0.5%的精度相差甚远。-20.4%的误差远远超出了规格。额外的测试一致地产生了相同的结果。在仔细审查数据后,很明显,虽然仪表的读数不准确,但结果是可重复的。

总体可重复性为+/-0.49%,制造商认为流量计在应用中表现良好,因为系统的允许误差限制为+/-2.5%。在分析结果时,要求用户将其比例因子更改20.4%并重新运行测试。图2所示数据为调整比例因子后的新测试结果。

解决问题

新的结果证明,通过调整比例因子,仪表的数据完全在要求的+/-2.5%范围内。计价器确实很准。对应用程序的进一步分析发现,实际系统流量低于最初规定的流量,因此所使用的仪表在其范围的低端运行。此外,由于被测量的洗剂在室温下具有蜡的稠度,因此最初对其进行加热,将其粘度降低到11厘托(cSt),并导致比典型的齿轮内泄漏更大。

虽然这两个因素导致原始比例因子在应用中无效,但流量计没有任何问题。通过适当调整比例因子,仪表可准确运行数年。

简单的分析可以解决流程问题

由于上述情况的用户通常会因为结果不准确而将流量计退回,仔细的分析解决了问题。用户可能会发现很难理解为什么流量计在使用其提供的比例因子时不能正常工作。然而,比例因子只是将流量计的原始信号转换为可用数据的一种手段。缩放包括考虑偏离完美条件的任何系统变量。

通过关注其可重复性来确定流量计的实际性能,可以更准确地了解其性能。除非进行定制校准以模拟实际应用参数,否则正常的工厂校准是在理想条件下完成的,而在客户现场可能并不总是可能的。

缩放因子的变化,以达到最高的精度

同样,在图1中,系统只在一个固定的流速下运行。许多应用程序在很宽的流范围内运行。在这些情况下可能发生的是流量计精度以不同的速率变化,而不是总是以相同的量变化。在这种情况下,这是流量计在流量范围内线性变化的问题。

如果读数具有线性化功能,这也可以进行补偿,这意味着它可以在整个流量范围内使用不同的比例因子进行编程。为了达到最高的准确度和最佳的准确度,在不同的流量下进行5到10次重复性测试,以确定最佳的比例系数。

如果应用正确的比例因子,每个重复性测试中的方差量将表明可达到的最佳精度。对于许多应用,可能需要这样的比例因子变化来获得高度的精度。因此,用户应该确保流量传感器或电子读数有一个简单的界面来进行任何所需的更改。

如今,设备可使用蓝牙,因此流量计性能和缩放变化可通过手机应用程序执行,使其更容易获得准确的流量读数流量计拨号。

流量读数不准确并不一定表明流量计有缺陷。流量计的精度经常受到应用参数和用户设定的缩放因子的影响。关注仪表的可重复性,而不是其精度数字,是一种简单的方法来确定流量计是否确实存在问题,或者简单地调整比例因子是否可以使传感器恢复到准确的流量读数。

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