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如何理解流量计的准确性和可重复性?

发布:泰初科技(天津)有限公司
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流量传感器也可以叫做流量计,流量计主要用于测量通路中的气体、液体等流量比如体积或质量。选择合适规格的流量计对实验的测量结果有很大的影响。那么,该如何选择适宜的流量计呢?实际上,选择流量计时应当首先查看流量计的规格参数。其次,应该着重关注流量计的两个重要的统计数据:准确度和可重复性

流量计的准确度
准确度(accuracy)是测量值与真实值的接近程度。在流量计中,这意味着流量计的输出数值与其校准曲线之间的距离。用百分比表示,例如±1%,也就表示任何给定的读数在校准曲线上方或下方可能有1%的误差。通常可以说百分比越低,流量计测量越准确。但是,也需要注意规格参数表中标注的是FS(满量程)还是Rd(读数)。目前,流量计的测量准确度越来越高,尤其是随着质量流量计的出现。

流量计的可重复性
可重复性(repeatability)是指在在相同的条件下,可重复性的产生相同的结果。也就是说,在相同的变量和条件下操作时,流量计应产生相同的读数。这也以±百分比表示。
尽管准确度通常是测量时关注的焦点,但是可重复性是准确度的基础。通常,流量计可以没有非常高的准确度但是可以有很高的重复性,不过,流量计的高重复性如果没有的话,那么其高准确度也就不存在。也就是说,对于某些实验测量来说,一个流量计即使有很高的准确度,但是可重复性比较低,那么实际的测量数据也是不可靠的。当然,一个流量计即使有很高的可重复性,但是其准确度比较低,那么在相同的环境和设置下获得的测量数据也不一定满足实验要求。


Accurate-repeatable_1.jpg


准确度总是很重要吗?
当然是很重要,因为没有人想要一个不准确的流量计,但是并不是所有的实验测量都需要很高的准确度。如果您只是想了解管道中有多少流量,则可以允许测量数据偏离校准曲线。如果您要混合食用或挥发性成分的药品,则很低的准确度是不可接受的。选择流量计时,准确度非常重要,因为通常流量计的准确度越高,价格就越贵。

当您看到流量计的规格参数上的准确度时,需要留意是满刻度(FS - full scale)还是读数(RD或Rd - reading)的百分比,因为两者之间的差异可能会很大。


FullScale-Reading.jpg


满量程(FS)与读数(Rd)
当数值读数依赖于仪表盘上的物理标记时,则仪表盘上的数值读数是满量程表示,满量程表示实际上是机械表的表示方式。数字仪表现在可以提供更准确的读数,因此,高端仪表通常使用读数而不是满量程。

尽管您不希望流量不准确,但并非所有的实验应用测量都需要很高的准确度。

就质量流量而言,准确度要求可能会改变所讨论的传感器的类型。如果需要非常高的准确度,那么可以使用科式流量计(或科式流量传感器);如果准确度要求不高,则可以使用热式流量计(或热式流量传感器)或其他类型的液体流量传感器。

什么是满量程(FS)?
满量程的定义是“与实际值的接近度,以最大量程的百分比表示”。

使用满量程表示时,误差保持不变,但百分比数值随着流量在流量范围内的上下变化而变化。如果将流量的准确度校准为100 mL/min的1%,那么误差为1%×100 mL/min=1 mL/min。如果流量为50 mL/min,那么误差仍为 1 mL/min或2%,是更大的满量程百分比。

什么是读数(Rd或RD)?
读数(Rd)的定义是“与实际值的接近度”,以实际值的百分比表示。”
使用读数表示时,准确度是所读之数的百分比。无论流量在流量范围内的哪个位置,百分比都保持不变。如果流量在100 mL/min下为1%,则在50 mL/min下也为1%。因此,流量为100 mL/min的误差为1%,则流量为50 mL/min的误差也为1%,而不是满量程的2%或1 mL/min。

注:
准确度/准确性(Accuracy):在一定的实验条件下多次测量的平均值与真实值的接近程度,用误差来表示。它用来表征系统误差的大小。也可以这样理解,测量的准确性高,是指系统误差较小,这时测量数据的平均值偏离真值较少,但数据分散的情况,即偶然误差的大小不明确。

精密度/可重复性(Precision/Repeatability/Reproducibility):多次重复测量同一个量时,各测定值之间彼此符合或接近的程度,也即测量值的再现性。它用来表征测定过程中随机误差的大小。也可以这样理解,测量的精密度高,是指偶然误差较小,这时测量数据比较集中,但系统误差的大小并不明确。

精确度(也叫精度)=准确度+精密度;精确度高,指偶然误差与系统误差都比较小,这时测量数据比较集中在真实值附近。也可以这样理解,精确度同时兼顾了准确性和精密度两个参数。

上述三个参数可通过下图进行直观的理解
 

hi-accuracy-low-precision.gif        low-accuracy-hi-precision.gif        hi-accuracy-hi-precision.gif

高准确度,低重复性             高重复性,低准确度                高准确度,高重复性


高精度微流体液体流量传感器-BFS科式流量传感器(无需校准,直接测量)


01_BFS_Coriolis_flow_rate_sensor_03_ETIQUETTE_ELVEFLOW_MICROFLUIDICS-1024x682.jpg


BFS科式流量传感器是一种适用于微流体实验的独特的科里奥利流量传感器。BFS流量传感器具有测量精确、范围广、直接兼容所有液体如水、油、酒精、混合物等,可以直接测量,无需进行校准。微流体实验用BFS流量传感器的量程范围从1.6 μL/min到3.3 mL/min(水/water),可以代替3-4个热式流量传感器,且同时具有很高的精确度。


BFS-specifications-coriolis-flow-sensor-elveflow-microfluidics2.jpg

TAB-COMPARAISON-BRONK-MFS-21211.jpg 
 
高精度微流体科式流量传感器BFS的详细介绍,请点击 这里


2020-01-12 13:17:20
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