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便携式超声波流量计再管线测量中的应用

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   目前,便携式超声波流量计使用较多的场合有:各地水务部门地下水资源计量仅表的在线检测,环保部门排污计量仅表的在线检测,供水部门的贸易结算计量仅表的在线检测,热力公司收费用热水表的在线检测以及工业企业生产工艺中计量仅表的在线检测等。为使大家合理地使用超声波流量计,本文就超声波流量计现场使用中的方法及注意事项进行论述。

一、对测量结果有影响的主要因素

1.温度

超声波流量计的探头由于材质不同价格差异很大生产者会因用户的实际需求不同而采用不同的材料。同时,由于介质温度较高,介质的有关性质,性能也会发生变化,设计者会根据实际情况采用相关的设计或修正来避免温度差异带来的影响。因此,在工作中要考虑所使用探头的温度适应范围,尽量不要超过标牌或说明书上的规定.否则会使测量结果失准,或者根本测量不了。有些超声波流量计在程序中有不同温度的选择项,这些选择项也会对测量结果产生影响.所以使用者应按操作手册的方法进行。另外,由于温度过高可能短时间内就使耦合剂变稀而降低或失去作用.造成测量结果失准或不能进行测量。

2.直径

   由于超声波流量计的测量原理.使得测量结果是被测量管道内的平均流速.流量是由流速和面积计算得到的因此,面积的准确测量也是至关重要的。在测量中一般是通过测量管道的外周长计算出外直径用超声波测厚仅测量出壁厚,然后计算出内直径,最后得到面积。但是在实际测量中,我们的被测管线基本上都是旧管线由于长时间使用,管线内部或多或少都会结垢而且结垢的厚度有时超过了10mm。这些结垢的厚度目前还没有仅器能够在管线外部准确测量,因此.我们对在线流量计进行测量时经常发现.流量计显示的流量要比超声波流量计显示的流量小。那是因为流量计是新安装的内部没有结垢.而测量的管线有结垢我们没有考虑结垢的厚度。

    所以.在测量时要根据具体情况.尽量获取管壁厚度的真实值.比如管线是新的就可以直接使用壁厚测量值;如果管线是旧的,就要考虑结垢的厚度。一般有以下几种方法;一是对于有条件能停止工作的管线,可以把管线拆开进行结垢厚度测量:二是对于没有条件拆卸的管线,可以找与此管线相同的可拆卸管线的结垢厚度来代替:三是如可能可先估计一个结垢厚度进行计算等以后可以进行拆卸时再测量结垢的真实厚度进行修正:四是针对口径较大管线较长的情况.可以建议企业设置专门的试验管线,即设置一段专门用来测量的管线.到停产时进行污垢清理,使试验段没有结垢。根据连续方程_在试验段得到的流量可以看作整个管线的实际流量

3.电磁场影响

     在测量时有时会发现。无论怎样调整探头的位置都没有信号或信号时有时无,根本无法进行测量。这时就曼仔细检查周边环境,看一看是否受到强磁场的干扰。比如在测量点附近是否有大功率水泵、变频器、启动器、开关柜、变压器等电器设备,另外还要注意在测量管线附近是否有较大的电缆、成组的电线排等。根据我们的经验。在距测量间屋顶4m高处的高压电线就能对测量结果产生很大的影响。而在现实工作中,由于历史原因或对超声波流量计技术性能的不甚了解.很多都是把被测流量计安装在泵房 除泵房外其他地方根本没有裸露的管线,供电线、控制线、信号线都与被测管线在同一通道内,测量间正好建在高压线下面等。这种场合下大功率电器设备会产生很大的磁场.这些磁场对超声波流量计换能器的接收功能有极大的影响使换能器不能接收信号或不能正常接收信号。

    我们在测量时遇到以上情况,只能改变测量点,选择在确保没有流体流进流出的被测管线上的其他位置这个位置与原来位置的管径可以不同。条件达不到时也可以考虑使用有多支分管线.其他管线可以关闭的支管线进行测量(这种方法只能用于对流量仅表的测量)。

4.测量位置的选择

    按JJG1030-2007《超声流量计》检定规程的规定,速度式仅表的安装要有足够长的直管段,安装点上游直管段必须要大于10D(注:D为直径),下游要大于5D。我们在现场检测时也应尽量选择满足要求的测量点,但实际上有很多场合是无法满足这些要求的。有的即使直管段满足要求了.也不一定是理想的测量位置。根据我们的工作经验,一般应考虑以下几方面的因素:(1)在可能的情况下尽量满足JJG1030-2007关于直管段的规定;(2)如果不能满足直管段要求,应尽量选择测量点上游管线对流动干扰小的位置 (如尽量避免上游有立体弯头、碟形阀,差压式流量计或压损较大的流量计,插入式流量计等):(3)同一管线有高有低,尽可能选择较低的管线因为这样流体会充满管线;(4) 选择水平管线时尽量不要在管线顶部测量,因为顶部可能有存气现象;(5)如果选择垂直管线进行测量,应尽量选择向上流动的管线.因为这样管线一般是充满的。