便攜式超聲波流量計再管線測量中的應(yīng)用

   目前，便攜式超聲波流量計使用較多的場合有:各地水務(wù)部門地下水資源計量僅表的在線檢測,環(huán)保部門排污計量僅表的在線檢測,供水部門的貿(mào)易結(jié)算計量僅表的在線檢測,熱力公司收費(fèi)用熱水表的在線檢測以及工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)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(xiàn)場使用中的方法及注意事項(xiàng)進(jìn)行論述。

一、對測量結(jié)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(zhì)不同價格差異很大生產(chǎn)者會因用戶的實(shí)際需求不同而采用不同的材料。同時,由于介質(zhì)溫度較高,介質(zhì)的有關(guān)性質(zhì),性能也會發(fā)生變化,設(shè)計者會根據(jù)實(shí)際情況采用相關(guān)的設(shè)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(yīng)范圍,盡量不要超過標(biāo)牌或說明書上的規(guī)定.否則會使測量結(jié)果失準(zhǔn),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(xiàng),這些選擇項(xiàng)也會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響.所以使用者應(yīng)按操作手冊的方法進(jìn)行。另外,由于溫度過高可能短時間內(nèi)就使耦合劑變稀而降低或失去作用.造成測量結(jié)果失準(zhǔn)或不能進(jìn)行測量。

2.直徑

   由于超聲波流量計的測量原理.使得測量結(jié)果是被測量管道內(nèi)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(zhǔn)確測量也是至關(guān)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(nèi)直徑,最后得到面積。但是在實(shí)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(nèi)部或多或少都會結(jié)垢而且結(jié)垢的厚度有時超過了10mm。這些結(jié)垢的厚度目前還沒有僅器能夠在管線外部準(zhǔn)確測量,因此.我們對在線流量計進(jìn)行測量時經(jīng)常發(fā)現(xiàn).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?yàn)榱髁坑嬍切掳惭b的內(nèi)部沒有結(jié)垢.而測量的管線有結(jié)垢我們沒有考慮結(jié)垢的厚度。

    所以.在測量時要根據(jù)具體情況.盡量獲取管壁厚度的真實(shí)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(jié)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(jìn)行結(jié)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(jié)垢厚度來代替:三是如可能可先估計一個結(jié)垢厚度進(jìn)行計算等以后可以進(jìn)行拆卸時再測量結(jié)垢的真實(shí)厚度進(jìn)行修正:四是針對口徑較大管線較長的情況.可以建議企業(yè)設(shè)置專門的試驗(yàn)管線，即設(shè)置一段專門用來測量的管線.到停產(chǎn)時進(jìn)行污垢清理，使試驗(yàn)段沒有結(jié)垢。根據(jù)連續(xù)方程_在試驗(yàn)段得到的流量可以看作整個管線的實(shí)際流量

3.電磁場影響

     在測量時有時會發(fā)現(xiàn)。無論怎樣調(diào)整探頭的位置都沒有信號或信號時有時無,根本無法進(jìn)行測量。這時就曼仔細(xì)檢查周邊環(huán)境，看一看是否受到強(qiáng)磁場的干擾。比如在測量點(diǎn)附近是否有大功率水泵、變頻器、啟動器、開關(guān)柜、變壓器等電器設(shè)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(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)。在距測量間屋頂4m高處的高壓電線就能對測量結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。而在現(xiàn)實(shí)工作中,由于歷史原因或?qū)Τ暡髁坑嫾夹g(shù)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(nèi),測量間正好建在高壓線下面等。這種場合下大功率電器設(shè)備會產(chǎn)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(diǎn),選擇在確保沒有流體流進(jìn)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(dá)不到時也可以考慮使用有多支分管線.其他管線可以關(guān)閉的支管線進(jìn)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(guī)程的規(guī)定，速度式僅表的安裝要有足夠長的直管段,安裝點(diǎn)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(xiàn)場檢測時也應(yīng)盡量選擇滿足要求的測量點(diǎn)，但實(shí)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(jù)我們的工作經(jīng)驗(yàn),一般應(yīng)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(guān)于直管段的規(guī)定;(2)如果不能滿足直管段要求，應(yīng)盡量選擇測量點(diǎn)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?yàn)檫@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?yàn)轫敳靠赡苡写鏆猬F(xiàn)象;(5)如果選擇垂直管線進(jìn)行測量，應(yīng)盡量選擇向上流動的管線.因?yàn)檫@樣管線一般是充滿的。