0 引言
流量仪表的可靠性和精确度对用户来说是非常重要的。由于仪表实际使用时的条件往往离出厂标定条件相距甚远，流量仪表的传感器要与流体介质接触，经受着流体的腐蚀、磨损、粘附、堵塞以及高温或低温、高压或负压、高速冲击或热冲击等复杂因素的考验，其性能特别是精确度不可避免地要变化甚至失效，对多数情况来说，这个过程是渐进的，如果能及时发现，采取相应措施往往能恢复原来的性能指标，避免出现更严重的局面。本文以应用较广的流量仪表一节流装置、容积式流量计、电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计为例，来说明上述问题。
1 流量仪表实际工作条件下的精确度
仪表出厂时标称的精确度是在参比条件（或称标准工作条件）下确定的，对流量仪表而言，参比条件一般包括：（1）环境条件{环境温度（15~35）℃，相对湿度（45~75）%，大气压力（86~108）KPa，无电场、磁场干扰，无震动}；动力源条件（220 V±10%或110 V 50 HZ±1，或24V.DC）；（2）流体条件（当用流体标定时，试验管道为工业圆管，充满圆管的单相牛顿流体、充分发展的湍流速度轴对称分布，无漩涡、无扰动，定常流。标定用流体通常是水、油、空气，根据需要选用。显然，流量仪表的实际工作条件通常不同于参比条件，由此引起的精确度改变对不同的仪表是不同的。下面举例说明：
1.1 节流装置
这类仪表一般不需要流体标定，出厂检验采用“干标”法，基本精确度是能够计算出来的．计算时依据的是需方提供的“额定值”，对介质的密度可采用自动补偿、智能化显示，这种情况下需要重点关注的是仪表安装的地点是否符合仪表要求，例如直管段长度，如果达不到要求，其附加误差的计算要参考该仪表的说明书如果对介质的密度采用人工计算，当流体介质的实际状态不同于设计状态时，对一般气体来说，要对流量显示值乘以一个修正系数δ。
式中，T、Z、P分别是设计时额定工作状态下的介质温度、压缩系数、介质压力，t、z、P分别是实际工作状态下的介质温度、压缩系数、介质压力（其中，温度均用绝对温度，压力均用绝对压力）。
显然，实际工作时流体的温度压力是在随机变化的，人工补偿只能对平均值进行补偿，误差是显著的，较好的办法是采用智能化仪表自动补偿（如FD系列智能流量积算仪）。对于理想（或接近理想的）气体，补偿后精度有可能达到±1%。
节流装置对直管段有一定要求，在不能满足时引起的附加误差，对标准节流装置有规定（见产品使用说明书或国家标准GB2624-93），本文省略。
1.2 容积式仪表
这类仪表在实际工作条件下引起的附加误差通常是因流体介质的温度、压力对计量腔体积的影响，需对显示仪表的读数加以修正。实际流体的粘度对仪表读数也可能有影响。而直管段长度一般不影响其精确度，是这类仪表突出的优点。
1.3 电磁流量计
这种仪表的管道内径（流通面积）对测量值有影响，流体介质的压力温度不同于参比条件时，流通面积（可根据材质种类、温度、压力计算出来）的不同可造成仪表读数的附加加误差。该仪表对直管段有较低的要求。
1.4 涡轮流量计
这种仪表对现场的条件比较敏感，当流体介质的温度压力与参比条件差别较大时，可根据传感器的材质和温度压力计算出传感器壳体的体积变化，对仪表读数加以修正。当流体介质工作状态下的粘度与标定流体的粘度相差较大时，应根据仪表制造厂提供的粘度修正曲线进行修正。涡轮流量计对其上下游的直管段长度有较高要求。
1.5 涡街流量计
这种仪表对现场的条件也比较敏感。当流体介质的温度、压力与参比条件差别较大时，可根据传感器的材质和温度、压力计算出传感器壳体的体积变化，对仪表读数加以修正。涡街流量计对其上、下游的直管段长度有较高要求。这种流量计不适合用于雷诺数较低的场合，否则精确度较差，严重时无涡街产生。
注意：上述的五种仪表显示的均为介质工作状态下的体积流量，要知道标准体积流量或质量流量，还需要进行了密度补偿。
2 流量仪表使用一段时间后精确度将会下降
由于流量仪表的工作条件通常都比较恶劣，所以一般都会出现精确度下降的情况。如能及时发现，早采取补救措施，可减小误差。根据我们的经验，针对不同仪表分析如下：
2.1 节流装置
这类仪表的精确度发生变化的原因主要是：
（1）流体中的杂质堆积在节流件的附近特别是取压口处，造成取压系统的阻碍进而淤塞、压力信号降低或中断，流量显示值减少（流体上游端取压口阻碍较重）或增大（流体下游端取压口阻碍较重），严重时仪表没有显示值。
（2）节流件的关键部位（如孔板的入口边缘，文丘里管喉部…）磨钝或磨损造成流通面积增大，仪表显示值减少，呈现负误差。对流体的供方不利。
（3）对孔板类流量仪表，由于孔板片的厚度较薄，在高温高压下长期工作造成孔板的变形，流出系数一般也是变大，仪表显示值减少，呈现负误差。对流体的供方不利。
（4）节流装置都需要引压管路，流体介质中的杂质因流体的压力温度或流速的突然变化会渐渐渗入到引压管路中，造成管路的阻碍或堵塞，介质中的水分也会因温度的降低而凝结出来，堆积在引压管内，造成差压信号的附加误差，降低仪表的精确度。
（5）与节流装置配套用的差压变送器及显示仪表经过长期使用，会产生误差。
上述引起流量仪表精确度下降的原因中，对第（5）可以从测量系统中把该仪表取下，单独检测。对于（4）可以定期清理取压管路系统。对于（2）、（3）应在设备大检修时取出来仔细检查，必要时换上新的检测件。对于（1）是较常见的故障原因，除了应选择那些适合脏污介质的流量仪表（如环形孔板—本厂的专利产品、楔式流量计、靶式流量计、“强力棒”—本厂即将推出）的以外，可以对正使用的仪表采取一些补救措施，例如，在正常的取压管路之外，在与取压口同一径向截面处增设一对取压口，平时关闭不用，检验时接上差压变送器，在同样的流量下，同时测量出两套取压管路的差压值，以此检查工作时使用的取压管系统是否正常：如果发现问题，可以用吹扫、机械疏通的办法仔细清理，甚至可以换上备用的取压管路。
2.2 容积式流量计、涡轮流量计等有高速旋转零件的仪表
（1）由于介质中一般都有一些杂质，对轴承、轴要产生磨损，使两者问的间隙增大，转动件的动平衡被破坏，转速下降，或者脏物进人间隙内，使运动阻力增大，转速下降。这些原因都造成仪表显示值减少，出现负误差，对流体的供方不利。
（2）流体的温度、压力的变化可能使管道内液体逸出所含的空气或者因管道内的压力低于流体的饱和蒸汽压、使部分液体变成蒸汽，也可能因介质的负压使外面的气体被吸人管道内，这些气体随着被测液体流动，造成仪表指示值增大，出现正误差，对流体的需方不利：
（3）流体中的纤维状或粘性杂质附在流量计的转动部分，使转动阻力增大，造成仪表的指示值减少，出现负误差，对流体的供方不利。
（4）这一类仪表通常都有发讯器，由于它与传感器同在现场，工作环境往往比较恶劣，例如，电磁场干扰、灰尘、高温、振动、潮湿等，可能造成发讯器的误动作或失灵，直接造成仪表的示值误差，误差是正值也可能是负值，可能不明显，也可能完全失效对于上述现象，在比较严重时，能从流程工作状态的对比中发现问题，容易采取相应措施。但是，在问题的初期，不采取特殊措施就不能发现问题。
根据仪表的原理和现场工作经验．我们建议在流量计安装初期，在流量计的上游、下游各两倍管径的管壁上增设一对测压口，需要时与差压计相连，在工作状态下记录下流量计指示值与差压计指示值之间的对比关系，如果这时一切正常，就把这个对比关系作为以后检查流量计工作是否正常的依据。比如，定期测量这个对比关系，若发现同样的差压计指示值下流量计指示值偏小，则可怀疑到流量计出现故障。检查流量计的传感器时，可以先检查发讯器。方法是单独取下发讯器，输入一个已知讯号，对照输出值，即可发现问题。若其故障无法短时问排除，可以换上新的。如果不是它的原因．则应当把流量计从流程管线上卸下，进一步仔细检查，对症处理。对于比较脏污的流体或者有可能产生气体的液体，在安装流量计时，可以在它的上游加装过滤器或消气器、集气器，加强日常维护工作，定期清理过滤器、排除消气器、集气器里的气体或杂物，确保流量计的正常运行。
2.3 涡街流量计
这类仪表的故障大多发生在漩涡发生体或能量转换元件处，较为常见的故障是：
（1）安装流量计的管道发生振动使能量转换元件产生干扰信号，造成仪表显示值的误差，甚至造成转换元件的损坏。
（2）能量转换元件的工作温度有一定的限制，若长期工作在接近其最高温度限度附近，使转换元件灵敏度下降，输出信号减小或无信号输出。
（3）漩涡发生体的表面状态对测量有重要影响。由于流体的腐蚀、磨损或者流体中的杂质、粘性物质缠绕或粘附，使发生体的表面状态发生变化，改变了流速与漩涡频率的对应关系，使仪表精确度大大降低。多为负误差，对供方不利。
当仪表的精确度变化比较严重时，可以从工艺流程的物料平衡对比中发现，但是，问题的初期一般不易发现，如果精确度的改变到了不能允许的程度，则必须取下流量计的传感器部分，仔细检查。
2.4 电磁流量计
该仪表通常是由传感器、转换器组成（可组成一体型、分离型），工作比较可靠。但如发现仪表显示值明显不符合流体物料平衡规律或已经没有显示值时，可以先把转换器与传感器断开，单独用“自校”功能检查转换器。如果发现问题，可以用“换印刷板”的办法逐一排查，或更换转换器，尽快使流量计恢复正常工作。如果不是转换器的原因，则要检查传感器。
（1）若没有显示值，则首先检查各路接线情况及各端子对“地”的绝缘，若没有发现问题，再关闭阀门、使流体断流，在传感器断流的情况下仔细检查。
（2）若有显示值但有误差，先连上转换器，在通电的情况下关闭阀门，使流量等于零，测量“基准电压”（仪表出厂时一般都提供此数据），与仪表出厂时的数据相比较，若有问题，则断开电源、断开转换器、检查两个电极分别对“地”（液）的电阻，应该基本相等并且在数千欧姆的范围，如果电阻值相差悬殊或过大，则可能是一个或两个电极的表面粘附了脏物或者接线端子接触不良，若电阻值接近无穷大，则可能是断路；如果电阻值接近零，则可能是电极处泄漏、绝缘破坏。发现问题后可以对症处理。
（3）流量显示值变化异常且没有规律，则可能是流体介质里含有铁磁性物质或者在附近出现了强磁场干扰（如电机、变压器、电焊机等），证实后即可对症处理。
（4）传感器的测量管内没有充满流体或者含有气体，流量显示值误差增大。
（5）流量计长期工作在较高温度或较高压力（或负压力）下，或者安装时对测量管造成了较大的机械应力，使测量管的衬里和管壁脱离或裂开，或者被流体的冲击、磨损，使衬里损坏，造成电极的绝缘破坏或励磁线圈的绝缘破坏，仪表显示值的误差增大或没有显示。这种情况下就要拆下传感器、彻底修理并要进行流体标定。
如果检查出来是因为电极被粘附、脏污，可以选用“可拆电极”，取出电极清理，或者选用“刮刀式电极”，在不停流的情况下就可以旋转刀片、清理电极？如果是外界的电磁场干扰，可以把干扰源移出，不行时则可以在电磁流量计的外壳上加“屏蔽壳”，注意壳子不能有缝隙，而且要有良好的接地。如果是流体中含有铁磁性物质，可以在流量计上游加装磁性过滤器，要注意经常清理过滤器。如果是流体没有充满流量计，则要改变安装地点或者在流量计的下游加装阀门、提高其背压，使测量管内没有气体、始终充满液体。
3 结束语
流量计的现场使用精确度是一个复杂的问题，对它进行分析判断要结合流量计的知识、被测流体的性质以及使用现场的环境条件。对流量计的故障进行现场排除，需要耐心、细致，本文仅仅是一个参考性的提示，望有助于读者的工作。
