超聲波流量計在線(xiàn)檢定

超聲波流量計因為其測量原理的特點(diǎn)，特別適合測量大口徑的液體管道，在城市供水和污水處理等行業(yè)有著(zhù)大量的應用，測量的效果非常好。由于超聲波流量計在經(jīng)過(guò)長(cháng)期的使用后，必然會(huì )有系統性的誤差或是因環(huán)境的改變而產(chǎn)生的數據漂移現象，需要定期進(jìn)行檢定。這種情況下，因為正常的生產(chǎn)工作不能被打斷，就需要有一種在線(xiàn)檢定的方法對儀表進(jìn)行校正。本文就是針對于這種在線(xiàn)檢定的需求，探討最合理的在線(xiàn)檢定方法。利用這種方法，對于在不影響正常供水的條件下，利用超聲波水流量計，來(lái)有效提高水計量?jì)x表精度以及有效解決大口徑水流量計校準等問(wèn)題上意義重大。
通過(guò)檢測流體流動(dòng)對超聲脈沖作用對流動(dòng)的液體流量進(jìn)行測量的儀表稱(chēng)之為超聲流量計，與電磁流量計相同，超聲流量計屬于無(wú)阻礙流量計，因其儀表流通通道中不存在任何阻礙件(節流裝置)，該類(lèi)流量計適用于解決測量流量困難等問(wèn)題，特別是在測量大口徑流量方面具有十分突出的優(yōu)勢。
超聲流量計是由安裝于測量管道上的轉換器和超聲換能器兩組關(guān)鍵部件構成。超聲波流量計作為大口徑管線(xiàn)在線(xiàn)校準儀表，與其它儀表相比，具有著(zhù)明顯優(yōu)勢：
（1）超聲波流量計穩定性好、維修率低，不存在可動(dòng)部件；
（2）無(wú)壓力損失量，不會(huì )對流動(dòng)形成阻礙；
（3）便于安裝、攜帶等；
（4）可進(jìn)行管外安裝校準，前提是在不會(huì )對被檢儀表正常工作產(chǎn)生影響的情況下。
在水利水電行業(yè)的電站、泵站、渠道、輸水管道流量計量中、在市政行業(yè)污水、中水、自來(lái)水、原水的計量中，都廣泛應用了各種超聲流量計。超聲流量計在確保測量準確度的基礎上，有效提升了管網(wǎng)輸水效率。超聲流量計還具有準確測量、在線(xiàn)標定、現場(chǎng)安裝、大口徑等特點(diǎn)。
一、在線(xiàn)檢定事項及正確的步驟
1.1 正確安裝流量計
在實(shí)際安裝過(guò)程中，由于現場(chǎng)條件的限制，常會(huì )遇到管道口和流量計口徑不符、泵、彎頭、閥門(mén)距離流量計太近、直管段長(cháng)度不夠等問(wèn)題，因此就容易導致誤差的產(chǎn)生。與實(shí)驗室標定誤差相比，檢定中被檢流量計實(shí)際誤差要大，就是這個(gè)原因所致。因此，現場(chǎng)實(shí)流標定是非常重要的。在此，介紹正確安裝標準流量計位置，在進(jìn)行安裝時(shí)，應避開(kāi)有害漩渦，與下游、上游擾動(dòng)源保持一定距離，上游擾動(dòng)源有如閥、支管、異形管、彎頭等各類(lèi)阻流關(guān)鍵和螺線(xiàn)式焊縫管。換能器安裝與下游直管段5D位置，安裝在上游直管段10D的位置。上游擾動(dòng)源會(huì )引發(fā)旋轉流和流速分布畸變。如彎管閥門(mén)等因素形成的下游擾動(dòng)會(huì )引發(fā)上溯傳播。而當閥、泵等設備存在于上游時(shí)，建議設置直管段長(cháng)度30D為宜。
1.2 管道測量參數的正確設置
若未正確設置管道參數，則會(huì )使被檢流量計產(chǎn)生極大誤差�，F場(chǎng)管道外徑可采用外徑尺進(jìn)行實(shí)測，并將正確的管道參數輸入，±1毫米是允許范圍內的測量誤差。管道壁厚采用超聲波測厚儀進(jìn)行實(shí)測，±0.1毫米是允許范圍內的測量誤差。留意管道內是否存在結垢或里襯的現象，若有，應將里襯參數正確輸入，注意對輸入正確管道材料的選擇。對被測流量計的參數進(jìn)行檢查，若發(fā)生實(shí)際測量參數與原管道參數不相符的情況時(shí)，為了預防誤差的產(chǎn)生，應將實(shí)測參數正確輸入。
1.3 檢查信號值及聲速顯示值
若實(shí)際水溫聲速與聲速顯示值相差較大，原因為實(shí)際管道參數與管道參數設置不符所致，應重新檢查管道參數的設置。如果產(chǎn)生異常信號，應盡量避開(kāi)振動(dòng)干擾和強磁場(chǎng)，并對其周?chē)�是否存在干擾源進(jìn)行檢查。若信號值偏弱，應對換能器安裝正確與否進(jìn)行重新檢查。
1.4 去除零點(diǎn)漂移
為將零點(diǎn)漂移消除，換能器的耦合劑可采用聲學(xué)性能較好的凡士林或黃油代替；采用動(dòng)態(tài)調零或靜態(tài)調零作為標準流量計對流量信號進(jìn)行測量。
二、在線(xiàn)檢定方法優(yōu)劣比較
在自來(lái)水公司供水及水庫供水中，口徑超過(guò)DN300大口徑水流量計為最常使用的流量計。因多數大口徑水流量計為插入式超聲波流量計或者電磁流量計，因此，插入管道或者法蘭連接等方式的連接為儀表的結構。該結構的儀表送檢、運輸、以及拆裝過(guò)程較為繁瑣，且僅在停流時(shí)，才能夠拆卸。除此之外，該流量計的實(shí)驗室校驗的工作條件間與現場(chǎng)工作條件相差較大，因此無(wú)法確定流量計準確度偏離。采用溶劑法對大口徑水流量計進(jìn)行檢定是不現實(shí)的，因此大口徑水流量計的測量流量相當大，當然，現象具備標定好的水池除外。所以，可采用直接比較法來(lái)檢定被檢流量計，且標準表法是最好的在線(xiàn)檢定方法。
在整體檢定過(guò)程中，根據現場(chǎng)在線(xiàn)檢定的標準、要求，標準表的選型是非常重要的，要根據安裝盡量簡(jiǎn)便、不用破管、寬量程、穩定性好、準確度高等特點(diǎn)，來(lái)進(jìn)行標準表的選用。流量計的類(lèi)型多種多樣，安裝便攜式超聲波流量計的換能器不需要停留截管，其采用了外夾式的方式，與其他流量計不同，該換能器僅需安裝與已設管道外部即可。與其他流量計相比，該換能器為在線(xiàn)檢定大口徑水流量計奠定了基礎。超聲流量計在確保測量準確度的基礎上，有效提升了管網(wǎng)輸水效率。超聲流量計還具有準確測量、在線(xiàn)標定、現場(chǎng)安裝、大口徑等特點(diǎn)。隨著(zhù)我國科學(xué)技術(shù)的不斷推進(jìn)，也促進(jìn)了超聲波技術(shù)的發(fā)展，具備了無(wú)壓力損失、不用破管、適合多種材料和口徑的管道、量程范圍廣、穩定性好、準確度高等特點(diǎn)的超聲波便攜式流量計作為標準表的可能。因此，在對大口徑水流量計進(jìn)行量值傳遞時(shí)應用超聲流量計為最佳選擇。