关注企业贸易结算方面的计量

摘要：企业的贸易计量主要为固体、气体、液体、蒸汽、电力，本文章关注的重点为气体、液体、蒸汽的计量，也是企业中最难检测的部分，计量的重点在于所选择的流量计及流量计的误差，误差的大小可能影响企业的生存，计量准确对于企业、个人来说是公平的。

关键词：计量仪表；引用误差；相对误差；模拟仪表；数字仪表

1 误差  

仪表的误差分绝对误差、相对误差、引用误差，在实际应用中一般不用绝对误差；引用误差是（检测值-真值）/仪表量程，一般应用于模拟仪表中；相对误差是（检测值-真值）/真值，一般应用于数字仪表中，通过公式可看出其应用的准确度。

2 计量仪表

对于前言所述的计量，理论上分为模拟仪表和数字仪表，原理上分为差压式仪表和计数式仪表。

3 计量仪表的误差分析

3.1 模拟仪表

以差压式流量计为对象进行分析，差压式流量计一般由三部分组成。

1) 节流件－－如平衡孔板、插入式巴类传感器，通过对流体流动的阻碍，产生与流量的平方值呈正比的差压。

2) 差压传导结构－－由导压管、冷凝器（用于蒸汽或高温介质）、针形阀、阀组（通常为三阀组）构成；其中，针形阀用于检修时阻断流体池漏，阀组主要用于差压变送器的维护

3) 差压变送器－－平衡孔板产生的差压，通过差压传导结构传递至差压变送器，差压变送器将此差压转换成标准电信号，（通常为 4-20mA），如启用差压变送器开方运算功能，标准电信号与流量呈正比关系。

从上述流量计的结构组成可以看出，流量计仅在节流件环节有所不同，其余部件则相同，因此，其性能方式的差异主要来源于节流件。

关于精度，平衡流量计的误差仍由三部分叠加产生:

A.节流件所产生差压与流量计对应关系间的误差

B.差压传导误差

C.差压变送器的误差

其中，单从差压变送器来分析，有一个问题需引起高度重视，差压变送器的误差通常使用的是引用误差，即误差＝（显示值−真实值）/最大测量能力（％），测量的差压越小，误差越大，这成为将孔板量程比缩至 3：1 的主要原因，对于差压式的流量计，如流量量程比为 n：1，则要求差压变送器的量程比达到n ²：1，为此，已有厂家采用两个甚至更多差压变送器装于一台孔板上，分段测量差压，从而扩展量程比。

对于多数人而言，认识中的仪表误差均为相对误差，即（示值−真实值）/真实值（％），而非引用误差，为此多数进口差压变送器在给出引用误差的同时，也在样本中给出换算公式，可将引用误差换算成相对误差，通过换算可以发现：在低差压时，差压变送器的误差巨大，直接导致差压流量计在低流量时误差巨大，仅在差压变送器环节，即可产生超常误差。

例：Rosemont 3051 高精度共面法兰型差压变送器，（准精度 0.04％），配合量程差压为 30Kpa 的节流元件，3051 通常选用-2.5～2.5bar 中误差规格，进行量程迁移至 0～30Kpa （0.3bar）如希望实现 8：1 的流量测量范围，则要求准确测量0.46875kpa～30kpa的差压，但在 0.5kpa 时测量误差（相对误差）＝±[0.015+0.005x（250/0.5）]%=2.515%

从上例中可以看出，如需 8：1 量程比，即便是使用当前最高精度等级的差压变送器，但在差压变送器环节，产生的误差即可高达 2.5％以上，如流量量程比达到 10：1，则差压误差可达 4.18％，如流量量程比可达 30：1，则差压变送误差 37.5％，即使流量量程比 3：1 差压变送误差也高达 0.39％，从这些数据可以看出，差压式流量计的高精度几乎无法实现，对此，国内专家早有呼吁，对于单一差压变送器的差压式流量计，在量程比方面“超越经典”的说法是明显的：“伪科学”。对于气体用差压式的，其压差仅有百帕左右，先不考虑精度，在流量是一半时其压差的大小用什么来检测呢？

注：上述计算结果源于 Rosemont 产品样本

我们注意到，在有的厂家的资料中，谈到为实现 30：1 量程比需配多台不同量程的差压变送器的说法，但仅配一台实现 10：1 量程比是明显不合适的。

3.2  数字仪表

通过以上分析，差压式仪表存在这样的状况，作者认为在选择时选用数字仪表，如电磁、涡街、质量仪表。在这三种仪表中其量程比有大有小，但其误差计算均为相对误差，其区别在于量程比；通过不同厂商的样本可看出量程比，大多数厂商为10：1，有的20：1。应用于实际生产中还要注意其振动性，即仪表要有抗振性；既然数字仪表采用的是引用误差，则其在量程范围内，是线性的，就尽量选用量程比大的流量计，既保证检测到小流量，也能检测大流量，防止出现超量程时实际流量越大而检测值越小状况，如国内唯一品牌的抗振涡街流量计，即抗振达2g，量程比高达1:60~120，精度为现行的，满管式为1.0级，插入式1.5级，也符合国标计量等级精度要求。

4 结束语

在计量仪表的选择时，一定要关注其“准确性”。

参考文献：

[1]《封闭管道中流体流量的测量 用安装在充满流体的圆形截面管道中的涡街流量计测量流量的方法》GB/T25922-2010.

[2]《工业过程测量和控制用检测仪表和显示仪表精确度等级》GB/T 13283-2008.

 [3]《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167—2006.