流量計小信號切除點選定與優(yōu)化

流量計小信號切除是為了克服各種原因引起的小信號所導(dǎo)致的不良后果。各種不同原理的流量計，產(chǎn)生小信號現(xiàn)象的機理也不同。同一種原理的流量計，由于其精確度、儀表品質(zhì)、被測介質(zhì)、現(xiàn)場環(huán)境以及安裝情況的差異，所以零點不確定性也有很大差異。調(diào)試人員應(yīng)根據(jù)具體要求和具體條件合理設(shè)定小信號切除點。

1、差壓流呈計的小信號切除
差壓式流量計是投入工業(yè)應(yīng)用的多種流量計中，應(yīng)用最廣泛、歷史最悠久的一種流量計之一，也是人們應(yīng)用小信號切除技術(shù)最早的一種流量計。

在早期的差壓式流量計中，人們用U形管差壓計顯示節(jié)流裝置送出的差壓信號并換算到瞬時流量，用浮子式差壓計、環(huán)秤式差壓計顯示瞬時流量并進行積算，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)常查對零點并在發(fā)現(xiàn)零點漂移時予以校正的方法消除零漂的影響。

自從電子技術(shù)進入差壓式流量計后，模擬量運算電路和邏輯運算技術(shù)得到迅速發(fā)展，才使小信號切除有了技術(shù)基礎(chǔ)。在使用老式差壓流量計來顯示瞬時流量和進行積算時，使用者對流量計的零點漂移總是不滿意，差壓計很小的零漂就會導(dǎo)致實際流量為零時，出現(xiàn)較大的流量示值，以致以較快的速率積算或指示負(fù)值，使得儀表設(shè)計、制造和維修人員承受很大的壓力。自從儀表中成功應(yīng)用了小信號切除方法后，儀表維修人員卸下了一個包袱，因為它可以掩蓋零漂的矛盾。

小信號切除方法在差壓式流量計中尤其重要，是由差壓式流量計的輸入輸出關(guān)系式中的平方根特性決定的。在差壓式流量計中有如下式所示關(guān)系式：
公式中q為流量示值，單位與qmax一致；A△P為經(jīng)無量綱化處理的差壓信號，0-1；qmax為流量測量上限，kg/h或Nm3/s等。圖1  流量q與差壓A△P如的關(guān)系
    流量接近0的時候，曲線的斜率dp/dA△P卻近似無窮大，這就決定了流量零點示值的不穩(wěn)定性。早期的差壓計為1.5級精確度，即在一段時間內(nèi)，差壓示值零點漂移±1.5%也算正常，這樣的漂移所對應(yīng)的流量值即為12.2%。為了自圓其說，儀表制造廠就規(guī)定流量示值在30%以下不計差，這就是老的儀表工程師所說的差壓式流量計量程比為3:1的由來。
    差壓變送器精確度等級提高到0.5級，儀表制造廠推薦將小信號切除點調(diào)整到差壓上限的1%，對應(yīng)的流量值為10%FS。
當(dāng)差壓變送器精確度進一步提高到0.2級時，差壓變送器的零點漂移性能得到進一步改善，但是差壓變送器的零漂僅僅是差壓式流量計零漂的一個方面。差壓流量計是一個系統(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積算儀等也都會引入零漂。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，現(xiàn)在的差壓變送器已經(jīng)提高到0.075級，差壓信號傳遞也有了改進。由于采用一體化結(jié)構(gòu)，差壓信號傳遞失真忽略不計，所以對于由中低差壓變送器組成的一體化節(jié)流式流量計，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)小信號現(xiàn)象。

人們熱衷于將小信號切除點一降再降是因為小信號切除既有得又有失。得到的是掩蓋了各種原因引起的流量顯示值的零點漂移，從而消除煩人的小信號現(xiàn)象；失去的是當(dāng)實際流量低于切除點時，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)小信號的前提下，總是盡量降低小信號切除點，而儀表制造技術(shù)的改進，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確度、穩(wěn)定性的提高，隨著儀表結(jié)構(gòu)的改進，小信號切除點也越來越小。

2、流量計小信號切除的意義與目的
流量計小信號切除的目的，總的來說是掩蓋小信號的情況。但是，各種不同原理的流量計，切除的意義和切除值的合理確定，也有很大差異。

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