流程设备的安全、产品的质量、工艺流程的优化改进和环境保护等因素，都要求工业检测技术中流量测量的准确性越来越高，这就要求流量计必须具有很高的检测精度、可靠的检测设备、简单快捷的调试和较低的维护保养费用等优点。

流量计最重要的任务包括流量的采集、显示、数据记录、监控、调节、保持平衡以及灌装和定量控制。根据优化标准的不同，在各个应用领域中都有最合适的测量方法。目前，用户往往难以从市场上常见的多功能仪表中选择出最佳的流量计和测量技术，不能在快速可靠地完成流程设备工作任务的同时完成流量计的操作和维护。

企业需要在畅通无阻的现场总线设备中设计应用一套合适的解决方案，保障使用的可靠性同时节约时间和资金。这里，我们介绍的典型案例就是Endress+Hauser公司研发生产的Promass质量流量计。由五种质量流量测量原理构成了切实可行的质量流量测量平台，并具有统一的电气控制方案和操作方式，为用户带来的利益包括：

统一的元器件和配件使库存配件的费用降到最低；

图1 模块化的结构方案结合了紧凑的结构和符合使用要求并优化了的流量传感器与灵活的数据转换器

简单的元器件更换、无需重新标定，节约了时间；

统一操作以及显示，利用操作软件（例如：FieldCare）经服务器的现场进行数字通信或者经跳线开关进行数字通信；

提高了流程设备的可用性，例如自我诊断功能，数据保护功能（S-DAT，T-DAT）以及灵活的配件供应方案和改装方案；

统一的Quick Setups操作功能使得流量计的操作更加简便。

模块化方案把质量流量计紧凑的结构和实际应用结合在一起，在各个不同工业应用领域中研发出了有着不同价格类别且测量数据转换方式灵活的系列产品。它们保证了设计的灵活性，保证了在设备运行过程中的使用寿命并为各种应用提供了低成本的解决方案。为用户提供了“最佳适配”的工艺技术，使用户购买到自己真正需要的产品。

图2 在工作条件下长期稳定的测量精度是对流量计提出的重要要求，图示为使用Promass流量计的上料工位

这一方案中也包括了三种通过了SIL 2安全认证评估的流量检测技术（Promass/Coriolis, Promag/MID，Prowirl/Vortex）。保障了安全防护设备具有更高的设计灵活性和安全性。

随着工业化的贯彻落实，Promass/Coriolis流量计的设计和结构、使用的材料和工艺以及检验等方面需要完全符合AD 2000的要求。其中包括色侵检验法，PMI（材料可靠性鉴别）测试以及焊缝的伦琴射线检验等等。获得流量计的TüV认证证书能够证明该类型的流量计完全符合AD 2000技术规范。在常规生产情况下用户所用的仪器设备在各种复查中有最长的复查周期，在降低生产成本方面有着长远的意义。

医药、化工、石化以及食品领域对产品质量有着很高的要求。为了满足用户不断提高的要求，在流量计的生产过程中必须进行马拉松式的检验。好的质量需要通过生产过程的稳定和对生产过程的控制取得，并通过最终的成品检验和检验记录来证明。

全球化的计量检定方案

流量计只有经过可靠的认证计量检定设备计量检定之后，才能保证很高的检测精度，且计量检定的方法应是国际上现行有效标准中认可的计量检定方法。

图3 基于高科技DE计量检定设备，Endress+Hauser公司研发了全球通用的计量检定方案

Endress+Hauser公司成功地推出了一种能够对所有流量计进行计量检定并得到国家计量局按照ISO/IEC 17025标准认可的计量检定设备，例如得到了SAS（瑞士）、A2LA（美国）或者CNAS（中国）等国家计量局的认可。另外，这些认证证书还保证了计量检定时所使用的鉴定设备能够通过国家级鉴定与国际标准规定的计量检定。由Endress+Hauser公司研发的全球化计量检定方案是一种基于高科技计量检定设备基础之上提出的高稳定性、高质量、高精度的适合于全球所有用户的解决方案，其检测精度高达0.015%，是世界上最精确的生产用仪表计量检定设备。无论是法律法规规定的生产厂计量检定还是授权认可在生产设备上进行的现场计量检定，Endress+Hauser公司都能够很快地完成检测仪表的快速检定。

设计的精密性

与温度、压力或者液位仪表相比较，流量仪表所表示的是一种动态过程的检测。每一个流量测量点的特性都由介质流动状态以及工作条件和操作条件的变化来表示。

所以在实践中只有极少数情况下才有仪表在计量检定时的理想工作条件。在流程设备的生产过程中所说的仪表精度、检测精确性指的是在流程设备工作条件下，长期稳定的满足要求的精度、精确性，而这一点在高精度的科里奥利质量流量计中非常重要。与在计量检定设备标准条件下测定的检测精度相比较，在真实的生产过程中测得的精度总是受温度和压力波动的影响而有所差异。Endress+Hauser公司的Promass流量计有着很高的温度、压力稳定性以及抵抗管道应力的能力，因此它具有很高的生产实践检测精度。为了保障生产过程的稳定性，在设计Promass流量计时，工程技术人员利用FEM有限元法对流量计的几何尺寸、测量管的结构设计、压力和温度引起的应力等进行了计算，使它们得到了最好的平衡补偿。 “二次补偿”以及传感器保护壳的特殊设计有效地把管道的压力分散出去。这种优化的结构设计和高振动频率保障了仪表不受外部震动的影响，也能抵抗流程设备本身的震动。

图4 为保障流程设备使用过程中流量计的高可靠性，设计时采用了有限元法

发展前景

由于安全要求和成本费用压力的不断提高，对流量测量技术的要求也在不断提高。理想的质量流量计应能满足各种不同的使用要求，并且采购成本，总寿命周期费用都应尽可能是最经济的。在强制性管制的生产领域中，负责标准化应用的行业组织如Namur协会，制定了一些重要的技术要求并以技术规范的形式公布于众，例如技术规范“现场总线设备标准应用的要求”。目前对质量流量计提出的一些新的技术性要求如下：

所有重要的流量技术数据利用2线技术的可用性；

按照NE 107技术规范要求的测量仪表和过程工艺的故障诊断分析能力；

科里奥利质量流量计统一的安装长度（NE 132）；

除检测参数之外流量计统一的操作步骤（NE 131）；

满足工业企业在安全和可检测性方面的所有要求；

简单方便的设备集成，没有兼容性冲突。

上述要求是Namur协会为仪表未来发展描绘的路线图中提出的一些重要要求。此外，在这一路线图中还列出了其他的一些细节，为仪器的进一步研发和创新指明了方向。

未来理想的传感器（路线图的描述）：

采集、提供所有流程设备部件和流程工艺过程的物理数据和化学数据；

无需介入生产过程就能够检测到所需的检测数据；

实时提供可用数据；

理想情况下传感器系统的功能无需维护保养（保养、计量检定和标定）；

价廉物美；

有性能可靠、简单、可持续发展的接口作为支持和后盾；

在向下兼容的同时可以不断改进提高传感器的性能（例如：灵敏度、安全性）。

图5 利用通用型仪表设计方案测量流量和液位

当前的一些仪表设计技术已经发展到跨企业、统一的仪表方案中，例如：Endress+Hauser公司研发生产的“统一仪表”，已经基本满足了上述要求。根据实际使用情况进行的标准化传感器设计已经推出了价廉物美的传感器。

这一方案的重点在于不同检测技术（例如液位检测、流量检测、压力检测或者压力分析）的集成。它将会在全球现场总线仪器领域中带来一场革命。最高的使用安全性结合操作简单、价格低廉，使得一家企业可以提供全套的现场总线仪器。实现流程设备从设计、采购到使用运行的成本节约，只需用户自己来挖掘其中的潜力。理想状态的传感器已不再是一个梦想。