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便攜式超聲波流量計再管線測量中的應用

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   目前,便攜式超聲波流量計使用較多的場合有:各地水務部門地下水資源計量僅表的在線檢測,環保部門排污計量僅表的在線檢測,供水部門的貿易結算計量僅表的在線檢測,熱力公司收費用熱水表的在線檢測以及工業企業生產工藝中計量僅表的在線檢測等。為使大家合理地使用超聲波流量計,本文就超聲波流量計現場使用中的方法及注意事項進行論述。

一、對測量結果有影響的主要因素

1.溫度

超聲波流量計的探頭由于材質不同價格差異很大生產者會因用戶的實際需求不同而采用不同的材料。同時,由于介質溫度較高,介質的有關性質,性能也會發生變化,設計者會根據實際情況采用相關的設計或修正來避免溫度差異帶來的影響。因此,在工作中要考慮所使用探頭的溫度適應范圍,盡量不要超過標牌或說明書上的規定.否則會使測量結果失準,或者根本測量不了。有些超聲波流量計在程序中有不同溫度的選擇項,這些選擇項也會對測量結果產生影響.所以使用者應按操作手冊的方法進行。另外,由于溫度過高可能短時間內就使耦合劑變稀而降低或失去作用.造成測量結果失準或不能進行測量。

2.直徑

   由于超聲波流量計的測量原理.使得測量結果是被測量管道內的平均流速.流量是由流速和面積計算得到的因此,面積的準確測量也是至關重要的。在測量中一般是通過測量管道的外周長計算出外直徑用超聲波測厚僅測量出壁厚,然后計算出內直徑,最后得到面積。但是在實際測量中,我們的被測管線基本上都是舊管線由于長時間使用,管線內部或多或少都會結垢而且結垢的厚度有時超過了10mm。這些結垢的厚度目前還沒有僅器能夠在管線外部準確測量,因此.我們對在線流量計進行測量時經常發現.流量計顯示的流量要比超聲波流量計顯示的流量小。那是因為流量計是新安裝的內部沒有結垢.而測量的管線有結垢我們沒有考慮結垢的厚度。

    所以.在測量時要根據具體情況.盡量獲取管壁厚度的真實值.比如管線是新的就可以直接使用壁厚測量值;如果管線是舊的,就要考慮結垢的厚度。一般有以下幾種方法;一是對于有條件能停止工作的管線,可以把管線拆開進行結垢厚度測量:二是對于沒有條件拆卸的管線,可以找與此管線相同的可拆卸管線的結垢厚度來代替:三是如可能可先估計一個結垢厚度進行計算等以后可以進行拆卸時再測量結垢的真實厚度進行修正:四是針對口徑較大管線較長的情況.可以建議企業設置專門的試驗管線,即設置一段專門用來測量的管線.到停產時進行污垢清理,使試驗段沒有結垢。根據連續方程_在試驗段得到的流量可以看作整個管線的實際流量

3.電磁場影響

     在測量時有時會發現。無論怎樣調整探頭的位置都沒有信號或信號時有時無,根本無法進行測量。這時就曼仔細檢查周邊環境,看一看是否受到強磁場的干擾。比如在測量點附近是否有大功率水泵、變頻器、啟動器、開關柜、變壓器等電器設備,另外還要注意在測量管線附近是否有較大的電纜、成組的電線排等。根據我們的經驗。在距測量間屋頂4m高處的高壓電線就能對測量結果產生很大的影響。而在現實工作中,由于歷史原因或對超聲波流量計技術性能的不甚了解.很多都是把被測流量計安裝在泵房 除泵房外其他地方根本沒有裸露的管線,供電線、控制線、信號線都與被測管線在同一通道內,測量間正好建在高壓線下面等。這種場合下大功率電器設備會產生很大的磁場.這些磁場對超聲波流量計換能器的接收功能有極大的影響使換能器不能接收信號或不能正常接收信號。

    我們在測量時遇到以上情況,只能改變測量點,選擇在確保沒有流體流進流出的被測管線上的其他位置這個位置與原來位置的管徑可以不同。條件達不到時也可以考慮使用有多支分管線.其他管線可以關閉的支管線進行測量(這種方法只能用于對流量僅表的測量)。

4.測量位置的選擇

    按JJG1030-2007《超聲流量計》檢定規程的規定,速度式僅表的安裝要有足夠長的直管段,安裝點上游直管段必須要大于10D(注:D為直徑),下游要大于5D。我們在現場檢測時也應盡量選擇滿足要求的測量點,但實際上有很多場合是無法滿足這些要求的。有的即使直管段滿足要求了.也不一定是理想的測量位置。根據我們的工作經驗,一般應考慮以下幾方面的因素:(1)在可能的情況下盡量滿足JJG1030-2007關于直管段的規定;(2)如果不能滿足直管段要求,應盡量選擇測量點上游管線對流動干擾小的位置 (如盡量避免上游有立體彎頭、碟形閥,差壓式流量計或壓損較大的流量計,插入式流量計等):(3)同一管線有高有低,盡可能選擇較低的管線因為這樣流體會充滿管線;(4) 選擇水平管線時盡量不要在管線頂部測量,因為頂部可能有存氣現象;(5)如果選擇垂直管線進行測量,應盡量選擇向上流動的管線.因為這樣管線一般是充滿的。