城市給排水流量計（jì）的原理及傳感器線性度評（píng）定

近年來，隨著流量計量行業的發展，城市給排水流量計（jì）以（yǐ）其無可動部件、無壓力損失（shī）、測量量程範圍寬等優點應用與各種場（chǎng）合，而在使用過程中遇到的（de）一個難題就是如何（hé）提高大口徑大（dà）流量計量的準（zhǔn）確度。如果使用管道式城市給（gěi）排水流量計測量大口徑管道流量，則其體積（jī）大、加工成（chéng）本高並且標定和安（ān）裝維修都十分困難，給（gěi）工程應用（yòng）帶來很多不便。所以在這種情（qíng）況下，一（yī）般用城市給排水流量（liàng）計代替管道式城市給排水（shuǐ）流量計（jì）用（yòng）於測量大口徑管道的流量。
但是城市（shì）給排水流量計會產生非線性現象，影響測量的準確性。現（xiàn）在很多學者解（jiě）決這個問題多采用的（de）是多段（duàn）非線性補償方法，把真個量程範圍裏麵的流量分成多個流量段，再分別求解出（chū）不同階段的（de）流量係數，從（cóng）而可以得出各個階段的流（liú）量值。但是這種方法使用起來（lái）比較複雜，且精度也受到了限製。所以（yǐ）本（běn）文從城市（shì）給排（pái）水流量計自身結構處罰，找出產生非線性現象的原因，從（cóng）源頭上找出提高城市（shì）給排水流量計線性度的方法。
城市給排水流量計工作原理
城市給排水流量計測量原理是基（jī）於法拉*電磁感應定律E=BLv，其中（zhōng），E為兩電*之間產生的感應電動（dòng）勢，B為磁（cí）感應強度，L為切割磁感應線（xiàn）的有效長度，v為平（píng）均（jun1）流速，流（liú）質（zhì）為（wéi）導電介質，原理如圖1所示。

並且（1）式經變換可表示為

當B和L都為常數時，隻（zhī）要測得感應電動勢E就可以得（dé）到平均流速v，因被測管道的橫截麵積已知，這樣（yàng）就可以很容易求得某導電流質的體積流量。

其中，D為被測管道內徑Qv為體積流量。
由（3）式可知（zhī），當插入管道結構一定時，體積流量（liàng）Qv與（yǔ）比值E/B成正（zhèng）比，而與流體的溫度、密度、管內壓力等無關。當磁感應強度（dù）B為常數時，體積流量Qv與感應電動勢E成正比，即體積流量與感應電動勢之間是完全呈（chéng）線性關係的（de）。
傳（chuán）感器線性度評定
線性度是傳感器（qì）的主要靜（jìng）態（tài）性能指標之一，其定義為測試係統的輸出和輸入係統能否想理想（xiǎng）係統那天保持（chí）正常值比例關係（線性關係）的一種度量。線性度反應了校準曲線與某一規定直（zhí）線一致的程度，詞規定直線即為按一定方法確定的理想直線（xiàn）。線性（xìng）度又稱為非線性度，參考GB/T18459-2001《傳感器主要靜（jìng）態性能指標（biāo）計算方法》中的線性度定義：正、反行程實際平均特（tè）性曲線相對於參比直線（xiàn）（擬合直線（xiàn））的*大偏差（chà），用滿量程輸出的百分（fèn）比來表示。這一（yī）指標通常以線性誤差表示

本文采用*小二乘法進行線性度（dù）評定，即擬合直（zhí）線為*小二乘直線。*小二（èr）乘直線保證了傳感器（qì）至（zhì）*輸出的平均值對它的偏差的平方和為*小（xiǎo），即可（kě）以保證擬合直線得到的結果與實測結果之間的偏差很小，更具可靠性。根據定義，線性度即是校準曲線（xiàn）對這條*小二乘擬合直線的偏離程度。

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