摘　要:采用(yong) 便攜式超聲波(bō)流量計 可以實(shí)現在線大口徑(jìng)流量計 的檢測(ce)及校準,并介紹(shào)了檢測步驟和(hé)檢測時需要滿(mǎn)足的條件。
1　在線(xiàn)檢測、校準大口(kǒu)徑流量計的重(zhong)要意義
　　目前,供(gong)水行業在計量(liang)原水、出廠水、外(wai)購水、售出水㊙️量(liàng)時一般都要用(yòng)到大口徑流量(liàng)計,大口徑流量(liang)計的在線檢💋測(cè)是供水行業亟(ji)待解決的一個(gè)技術問題。供水(shuǐ)行業常采用的(de)在線流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量計有(you) 電磁流量計 、 超(chāo)聲波流量計 、 插(chā)入式渦輪流量(liang)計 、 渦街流量計(ji) 、 孔闆流量計 等(deng)。這些流量計有(you)的體積較大,有(you)的安裝在管道(dao)内部,如果🌐要進(jin)行檢定,需要拆(chai)卸下來送到國(guo)家大流量檢🐪定(dìng)站,不僅費時費(fei)力,而且,大口徑(jìng)流量計所計量(liàng)管道很多都👣24h輸(shū)水,不能頻繁或(huo)長時🌈間停水。如(rú)要送檢,需要有(you)足夠的備用流(liú)量計以替代被(bei)檢流量🈲計,這又(yòu)需要每個供水(shui)企業拿出大量(liàng)的資金來購買(mǎi)備用流量計。這(zhe)就導緻供水企(qǐ)業難以做到按(àn)期⛱️進行周期檢(jian)定。而大口徑流(liu)量計又往往是(shì)供水行業用于(yu)貿易結算的👅計(jì)量器具,其準确(què)性直接關系到(dào)供求雙方的經(jīng)濟利益,因此大(da)口徑流量計的(de)在線檢測及校(xiào)準對于供水❤️行(háng)業有着極其重(zhong)要的意義。
2　檢測(cè)、校準在線大口(kǒu)徑流量計的方(fāng)法及原理
2.1　清水(shuǐ)池容積法
　　該方(fang)法是以清水池(chí)作爲一個标準(zhǔn)容器,在一定的(de)時間内記錄通(tong)過在線流量計(ji)的流量,同步記(jì)錄清水池水位(wèi)的變化情況,并(bìng)計算清水池水(shuǐ)量的增加♌量(或(huo)減少量),比較通(tōng)過在線流量計(ji)的流量和清水(shuǐ)池水量的變化(hua)量,以後者作爲(wèi)标準值,計‼️算在(zai)線流量計的誤(wù)差,進而調整在(zài)👉線流量計系數(shù),以達到檢測、校(xiào)準在線💜流量計(jì)的目的。
2.2　标準表(biao)比對法
　　該方法(fǎ)是在在線大口(kou)徑流量計所在(zài)管道上安裝一(yī)個标準✊表,同步(bu)記錄通過在線(xiàn)大口徑流量計(ji)和标準表的流(liu)量,以後者作爲(wèi)标準值,計算在(zai)線流量計的誤(wù)差,進而♍調整在(zai)線流量計系數(shu),以達到檢測、校(xiào)準在線流量計(jì)的目的。
　　清水池(chí)容積法準确可(kě)靠,但檢測效率(lǜ)低;相比之下,标(biāo)準🔆表比對法便(biàn)于實現自動化(huà),從而提高檢測(ce)效率。目🌂前,除❄️個(gè)别企業采用🔅清(qing)水池容積法外(wài),大部分企業是(shì)采用标準表比(bi)對法來實現在(zai)線大口徑流量(liang)計的檢測和校(xiào)準的。而在标準(zhǔn)表比對法中,供(gong)水企業普遍将(jiāng)便攜式超聲💛波(bo)流量計作爲标(biao)準表,因爲便攜(xié)式超聲波流量(liàng)計既是一種外(wai)夾式、又是一💃種(zhǒng)便攜式的流量(liang)計量器具,比較(jiao)适用于大口徑(jing)流量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計的在線(xiàn)檢測和㊙️校準。其(qi)原理是:将精度(dù)較高的便攜式(shi)超聲波流量計(ji)作爲标準器具(jù),安裝在被測管(guǎn)道上進行檢測(ce)🈲,然後将便攜式(shì)超聲波流量計(jì)和被檢流量計(ji)的采集數據進(jin)行同步比對,根(gēn)據比對結果💞可(kě)計算被檢流量(liang)計的誤差,然後(hòu)調整被檢流量(liang)計的系數,使被(bèi)檢流量計與便(biàn)✉️攜式超聲波流(liú)量😍計顯示流量(liàng)數據一緻,以達(dá)到校準被檢流(liú)量計的🈲效果,公(gong)式如下:
|2=n标/v被×|1
式(shi)中:|1———被檢流量計(jì)原來的系數;
v被(bei)———被檢流量計的(de)平均流速,單位(wèi):m3h;
n标———标準流量計(jì)的平均流速,單(dan)位:m3h;
|2———被檢流量計(ji)比對後的調整(zhěng)系數。
3　運用便攜(xie)式超聲波流量(liàng)計實現在線大(da)口徑流量計檢(jiǎn)測💋
3.1　檢測的優點(dian)
1)可實現不斷流(liú)測量,設備便于(yu)攜帶,安裝方便(biàn);
2)不幹擾流場,無(wú)壓力損失,儀表(biao)無可動、易損部(bù)件,穩☔定性好;
3)外(wài)夾式探頭,可以(yǐ)根據管道現場(chang)情況移動安裝(zhuāng)測量㊙️;
4)适用範圍(wéi)廣,可用于各種(zhǒng)類型流量計的(de)在線檢測;
5)适應(yīng)性強,可用于不(bu)同管徑、不同介(jiè)質(高溫、高壓、易(yi)爆🆚、高黏🈲度、強腐(fu)蝕、放射性高)的(de)檢測;
6)标準表價(jià)格基本與所測(ce)管徑無關,性價(jia)比高。
3.2　檢測的缺(que)點
1)要求準确知(zhī)道管道參數,而(ér)現場實際情況(kuang)又難以确定;
2)作(zuò)爲标準表要求(qiú)有較理想的管(guǎn)道安裝條件;
3)人(ren)爲因素對測量(liàng)的影響較大,對(dui)操作人員要求(qiu)很高💔;
4)現場流量(liang)不易調控,很難(nan)實現全量程測(ce)試。
4　對在線大口(kou)徑流量計進行(hang)檢測、校準時的(de)步驟
4.1　了解現場(chǎng)工況條件并盡(jìn)量使其滿足檢(jian)測條件
1)了解現(xian)場工況條件,包(bāo)括被檢管線的(de)材質、管外徑、管(guǎn)壁厚📞、管内👌襯裏(lǐ)的材質及厚度(du)、管内介質、介質(zhì)溫度等相關👈量(liàng)的準确數值🍓,要(yao)求在檢測現場(chang)測量核實(可以(yi)⛹🏻‍♀️用測厚儀測量(liàng)壁厚、用軟尺測(cè)量管徑),以确保(bǎo)測量精度。
2)标準(zhǔn)表的安裝必須(xū)滿足直管段要(yào)求,一般情況下(xià)至🍓少爲上遊10倍(bèi)管徑的距離,下(xia)遊5倍管徑的距(jù)離,而且在30倍管(guǎn)徑的距離内無(wú)幹擾流體狀态(tai)的因素,如泵、閥(fá)等,必要時應考(kǎo)慮加裝整流器(qi)。
3)測量時标準表(biao)不能安裝在管(guǎn)内含有氣體的(de)位置(比🌈如,不🧑🏽‍🤝‍🧑🏻能(neng)安⛹🏻‍♀️裝在高于水(shuǐ)管的位置),因爲(wèi)氣泡會使超聲(shēng)波信号衰減,從(cong)而影響測量精(jīng)度。
4)選擇測量點(dian)必須保證通過(guò)其測量段的最(zui)小流速不低于(yú)0.5ms,如果流速低于(yu)0.5ms,應考慮在被檢(jiǎn)流量計安裝🏒點(diǎn)的前10倍、後5倍管(guǎn)徑的範圍内安(ān)裝變徑管(小于(yú)原管徑),以提高(gao)流速。
5)便攜式超(chāo)聲波流量計是(shi)把現場的管道(dao)參數納入流量(liàng)計測量🈲系統之(zhī)内的儀表,所以(yǐ)除了要求其探(tan)頭的🈲安裝位置(zhi)☁️正确,還要充分(fen)考慮管道參數(shu)如直徑、材質、壁(bì)厚、襯裏和積垢(gòu)、鏽蝕等因素對(dui)測量精度的影(ying)響。
6)爲便于以後(hòu)用其他流量計(jì)對其流量測量(liàng)精度的🔞在線檢(jiǎn)♻️查🤩,最好在被檢(jian)流量計的前、後(hòu)分别加裝一段(duàn)能📐形成對稱流(liú)場的不鏽鋼管(guan)段。
4.2　标準表的準(zhǔn)備工作
　　選用超(chao)聲波流量計 進(jìn)行在線檢測的(de)基本原理爲标(biao)準表比對法,因(yin)此超聲波流量(liàng)計應在國家法(fǎ)定計量檢定機(jī)構進行💃🏻檢定,并(bing)取得有效的檢(jian)定證書。檢測前(qián),應提前做好檢(jian)測準備,檢查标(biāo)準表、換能器及(ji)電源㊙️線是否完(wan)好。在實踐中,發(fa)現在冬季氣溫(wēn)特别低時會發(fā)生電源❌線脆斷(duàn)、液晶屏幕不顯(xiǎn)示等現象。另外(wai),如果檢測點周(zhōu)圍沒有電源,需(xu)要提前充電,以(yǐ)保證标準表🏃🏻‍♂️能(neng)夠在檢測過程(chéng)中正常工作。
4.3　在(zài)線檢測工作
　　首(shǒu)先要根據現場(chǎng)工況條件科學(xué)地确定标準表(biǎo)的👅安✂️裝位置💞,以(yi)便安裝換能器(qì)。換能器無論采(cǎi)用哪種安裝🧡方(fāng)式,都應🍓采用科(kē)學的安裝技術(shù),确保傳感器的(de)安裝精度,盡可(ke)能減少使用環(huan)境和安裝對其(qí)測量精度的影(ying)響。第二🌍,将經過(guò)現📞場測量核實(shi)的工況參數輸(shu)入流量計,并檢(jian)查信号接收情(qíng)況,确認工作🌈正(zhèng)常後,方可開始(shǐ)檢測。第三,檢測(cè)時根據現場工(gōng)況條件确定不(bú)同的流量點,并(bìng)分别同時采集(jí)标準表和被檢(jian)流量計的流量(liàng)示值,從而确定(dìng)🏃‍♀️被檢流量計🈚的(de)示值誤差。最後(hou),調整被檢流量(liang)計的系數,使被(bèi)檢流量計與便(biàn)攜式超聲波流(liú)量計顯示流量(liàng)數據一‼️緻,達到(dao)校準被檢流量(liang)計的目的。
　　在實(shi)際中,企業都會(huì)遇到原有的舊(jiù)管線達不到上(shang)述檢測條🏃🏻‍♂️件的(de)情況。一般地,可(ke)以在被測管線(xian)上選🔴取一段條(tiáo)🚶件較☔好、滿足超(chāo)聲波流量計使(shi)用條件的測量(liang)點安裝标⛹🏻‍♀️準表(biǎo),如果條件太差(cha),就需要對現有(yǒu)管線進行改造(zào),尤其要滿足前(qián)後直管段的要(yao)求,保證液體充(chōng)滿測量管道,最(zuì)小流速不低于(yu)0.5ms等條件,從❄️而保(bǎo)證計量檢測的(de)準确性。另外,計(ji)量檢測人員既(ji)要掌握過硬的(de)技術,又要積累(lèi)豐富的實踐經(jing)驗。在檢測過程(cheng)中,要求計量檢(jian)測人員本着科(ke)🛀🏻學的态度💯開展(zhǎn)在線檢測工作(zuò),才能夠保證檢(jian)測的準确✂️性和(hé)🥰校準效果。
5　目前(qian)在線大口徑流(liú)量計檢測工作(zuo)的開展情
　　近年(nián)來,通過采用标(biao)準表比對法開(kai)展對在線大口(kǒu)徑流量計的檢(jiǎn)測并校準,及時(shi)采集數據,保證(zhèng)了所有在🈲線流(liú)量計⁉️的準确計(jì)量,保證了水—這(zhe)種能源的計量(liang)正☔确率,使水計(ji)量工作取得了(le)長足的發展。另(lìng)🔞一方面,采用超(chao)聲波流量計作(zuò)爲标準表,負責(zé)水量計量器具(jù)的檢定,開展水(shui)⚽計量檢測手💃段(duàn)和檢定方法的(de)研究,負責水計(jì)量的技術仲裁(cai),保證了供水企(qi)業與用戶之間(jian)、用戶與用戶之(zhī)間的經濟效益(yi)。例如在🚶2004年,四台(tái)礦與馬脊📱梁礦(kuang)由于在水量分(fen)配的問題上有(you)争議,公司在兩(liǎng)礦的分水處建(jiàn)立了分水🛀🏻站。首(shǒu)先按照兩礦的(de)實💋際用水🐅情況(kuàng)調節、分配❓水量(liàng),然後🤩分别爲兩(liǎng)個👣用戶各安裝(zhuāng)🈲了一台固定式(shì)超聲波流量計(ji),并用便攜式超(chao)聲波流量🥰計分(fèn)不同時段進行(háng)🌂多次現場檢測(ce),确保兩台在線(xiàn)流量計🔞的準确(que)計量💯。自此,解決(jué)了四台礦和馬(ma)脊梁礦長🏃🏻期在(zài)用水計量上的(de)争議,取得了令(lìng)雙方都滿意的(de)結果。
6　結論
　　運用(yong)便攜式超聲波(bō)流量計開展在(zai)線大口徑流量(liang)計的🥰檢測、校準(zhǔn)工作是較爲可(ke)行的方法,這種(zhǒng)方法極大地方(fāng)便了✊供水企業(yè)🌈的計量工作,同(tong)時也有效降低(dī)了企業在計量(liang)方面的資金消(xiao)耗。檢測工作中(zhong),計量人員要認(rèn)真總🥰結經驗,爲(wei)💋供水行業👨‍❤️‍👨今後(hou)有效開展計量(liang)工作提供切實(shí)可行的依據。值(zhí)得注意的是:流(liu)量計是🐉國家計(ji)量法制管理的(de)計量器具💯,按其(qi)使用場合不同(tóng)分爲強制檢定(dìng)和非強制檢定(dìng)兩種,供水行業(yè)用于貿易🈲結算(suan)的流量計屬強(qiáng)制檢定的計量(liàng)器具,其檢定應(ying)按照國際相關(guān)的計量檢💚定規(guī)程由法定計量(liang)檢定機構實施(shī);供水行業用于(yu)内部核算的流(liu)量計屬非強制(zhì)檢定的計量器(qì)具,使用者隻須(xū)按照量傳原則(ze)進行科學的校(xiào)準即可。

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