超聲波流量計在線(xiàn)校準水流量?jì)x表的方法探

水流量?jì)x表廣泛的應用于企業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)過(guò)程以及供熱等諸多用途中，而運行在各種現場(chǎng)管路上的計量?jì)x表由于其各自所具有的特殊性，要求對其進(jìn)行周期性的實(shí)驗室檢定存在一定困難。比如，口徑較大的流量計大多安裝在地下，體積龐大難以拆下，其使用條件大多也不允許長(cháng)時(shí)間停水，而大口徑水計量所用的流量計性能穩定，頻繁送檢不盡合理。因此用戶(hù)對在線(xiàn)校準水流量?jì)x表的需求尤為迫切，它已成為即合理又科學(xué)的技術(shù)保障手段。

為了確保儀表本身的計量準確，儀表在安裝使用前都需要送到實(shí)驗室依據相應的檢定規程進(jìn)行首檢。安裝使用后，依據ISO09001《質(zhì)量管理體系》的要求，以及儀表的使用規則和檢定規程的規定，在用的流量?jì)x表必須在受控的狀態(tài)下運行，定期進(jìn)行校準。實(shí)際現場(chǎng)應用中，僅儀表本身準確并不一定能保證流量計量的準確。最好的解決方法就是現場(chǎng)校準，這是因為：

（1）現場(chǎng)的使用條件往往會(huì )偏離實(shí)驗室校準流量時(shí)的工作條件，導致測量準確度的下降；

（2）某些用貿易結算用的計量?jì)x表，要求對其進(jìn)行周期檢定的時(shí)間很短，頻繁的將儀表拆下送檢不僅難以實(shí)現，而且對儀表不利；

（3）有些使用單位如公用事業(yè)大流量輸水管線(xiàn)或者大型生產(chǎn)企業(yè)不容許隨意停水或斷流，將流量計卸下管線(xiàn)，導致長(cháng)時(shí)間影響整體運行；

（4）在整個(gè)運行系統中，要判斷系統的流量測量值是否可靠，對系統中的所有流量?jì)x表逐臺離線(xiàn)送檢幾乎不可能實(shí)現，因此選擇性的進(jìn)行現場(chǎng)校準尤為必要。

現場(chǎng)校準流量計的方法理論上可分為三種，有水池校準法、電參數校準法和標準表法。水池校準法準確度不高，而且條件有限，不容易實(shí)現；電參數法看似可行實(shí)則是個(gè)偽命題；只有標準表法是切實(shí)可行的，而且是實(shí)際在用的唯一方法。

在線(xiàn)校準的標準表則是選擇帶外夾式探頭的便攜式超聲流量計，由于其安裝方便，非接觸性測量，不破壞被測管線(xiàn)；根據其用戶(hù)實(shí)際所用的流量點(diǎn)定點(diǎn)量傳，更好的排除了儀表原有的線(xiàn)性誤差。

現場(chǎng)校準無(wú)法達到實(shí)驗室的檢定條件和環(huán)境，因此存在著(zhù)諸多影響現場(chǎng)校準的不利因素，如何安裝標準表，使得測量在符合各方面要求的條件下正常進(jìn)行，在有限的環(huán)境中避開(kāi)不利因素，提高測量的準確性，得到真實(shí)有效的測量數據，是流量計在線(xiàn)校準的關(guān)鍵。這里依據一些在線(xiàn)校準的經(jīng)驗，主要歸納總結為以下幾個(gè)點(diǎn)：

（1）首先要選擇內部流體為滿(mǎn)管的管段，管段材質(zhì)均勻質(zhì)密、易于超聲波傳輸，如水平管段，垂直管段需要水流方向向上。

（2）選點(diǎn)很重要，不滿(mǎn)足直管段要求會(huì )存在氣泡和擾動(dòng)流。安裝距離應選擇上游大于10倍直管徑、下游大于5倍直管徑以?xún)葻o(wú)任何閥門(mén)、彎頭、變徑等均勻的直管段，安裝點(diǎn)應充分遠離閥門(mén)、泵、高壓電和變頻器等干擾源。直管段盡量越長(cháng)越好，以盡可能的消除各種干擾。

（3）避免安裝在管道系統的最高點(diǎn)或帶有自由出口的豎直管道上并且流體方向向下。

（4）對于開(kāi)口或半滿(mǎn)管的管道，流量計應安裝在U型管段處。

（5）充分考慮管內壁結垢狀況；盡量選擇無(wú)結垢的管道進(jìn)行安裝，如不能滿(mǎn)足時(shí)，可把結垢考慮為襯里以求較好的測量精度。經(jīng)打磨后用測厚儀測量壁厚，如果數據混亂，則應該另?yè)Q打磨點(diǎn)。

圖1

（6）兩個(gè)傳感器必須安裝在管道軸面的水平方向上，并且在軸線(xiàn)水平位置±45°范圍內安裝，盡量避免安裝在管段的正上方和正下方，以防止上部有不滿(mǎn)管、氣泡或下部有沉淀等現象影響傳感器正常測量。如果受安裝地點(diǎn)空間的限制而不能水平對稱(chēng)安裝時(shí)，可在保證管內上部分無(wú)氣泡的條件下，垂直或有傾角地安裝傳感器。探頭的安裝位置好壞點(diǎn)如圖1所示。

（7）對于大口徑的管道如果管道條件好，可首選V法，雖然有信號衰減，但是好把握，Z法安裝不好把握。

（8）標準表在拿到現場(chǎng)進(jìn)行校準工作之前應在實(shí)驗室相應的管徑上進(jìn)行標定，如果現場(chǎng)口徑超出標定口徑的二倍或者二分之一，則校準數據不可信。

（9）如果超聲波沒(méi)有信號或者信號時(shí)有時(shí)無(wú)，不穩定，很可能是管道上方有氣體，不滿(mǎn)管。