摘　要(yào)：許多 液體流量(liang)計 無法離線送(sòng)檢，部分可以采(cǎi)用超聲流量計(jì) 在線比對的方(fāng)式對流量計的(de)工作狀态進行(hang)确認👣。對💃比對有(yǒu)影響的因素有(yǒu)聲速、管道内流(liú)體的軸向平均(jun)流速、聲道長度(dù)、管道外周長和(he)管道壁厚等。分(fen)析對比對有影(ying)響的因素，并提(ti)出相應的處理(li)方法。
1引言
　　超聲(shēng)流量計比對法(fǎ)是目前使用最(zui)多的一種液體(ti)流量儀表在🌐線(xiàn)使用中檢驗的(de)方法，超聲流量(liàng)計按🈲檢測原理(lǐ)可分爲多🈲種，主(zhu)要有時差法、多(duō)普勒法和聲束(shu)偏移法，其中在(zài)線使用中檢驗(yàn)采用最多的是(shi)基于時差法的(de)外夾式超聲流(liu)✉️量計。
2時差法超(chāo)聲流量計
　　時差(chà)法超聲流量計(ji)利用流速不同(tóng)會使超聲波在(zài)流體中傳播的(de)速度發生變化(huà)，通過分析計算(suàn)改變的超聲波(bō)信号🔱，可以🚶‍♀️檢測(cè)到流體的流速(sù)，進而可以得到(dào)流量值。通常認(ren)爲聲波在流體(ti)中🔴的實際傳播(bo)💔速度是由介質(zhi)靜止狀态下聲(shēng)波的傳播速度(dù)（cf）和流✂️體軸向平(píng)均💃🏻流速（vm）在聲波(bo)🈲傳播方向上🌈的(de)分量組成。如圖(tú)1所示，順流和逆(ni)流傳播時💛間與(yǔ)各量之間🔴的關(guān)🌍系是：

式中：
tup爲超(chao)聲波在流體中(zhong)逆流傳播的時(shí)間；
tdown爲超聲波在(zai)流體中順流傳(chuán)播的時間；
L爲聲(sheng)道長度；
cf爲聲波(bō)在流體中傳播(bō)的速度；
vm爲流體(tǐ)的軸向平均流(liu)速；
φ爲聲道角。
利(lì)用式
（1）的兩個公(gong)式得出流體流(liú)速的表達式：

利(li)用公式得出流(liú)體軸向平均流(liu)速後，可以通過(guo)下式得出管道(dao)内的流量：

式中(zhōng)：
A爲管道内截面(miàn)積，m2。
ID爲管道内直(zhi)徑，m。
lˉ爲管道外周(zhōu)長，m；
dˉ爲管道壁厚(hou)，m。
　　通過數學模型(xing)，可看出影響超(chao)聲流量計測量(liang)結果的📱因素包(bāo)括聲速、管道内(nei)流體的軸向平(píng)均流速、聲道長(zhang)度、管道外周長(zhǎng)和管道壁厚。
3影(ying)響因素
　　下面從(cóng)這幾個方面讨(tao)論具體應用時(shí)需要注意的問(wen)題😘。
3.1聲速
　　超聲流(liu)量計内置多種(zhǒng)流體可以選擇(ze)，勾選流體類型(xíng)和流體溫度後(hou)，超聲流量計自(zì)動顯示相應在(zai)該㊙️流體内的聲(sheng)速🌍。如果超聲流(liu)量計内沒有測(ce)量介質的選項(xiang)，需要手動輸入(ru)聲速。
　　外夾式超(chāo)聲流量計的傳(chuan)感器安裝在管(guan)道外側，所以還(hai)須考慮管道對(dui)聲速的影響。需(xū)要正确地輸入(ru)管道的材質、是(shì)否有内襯及内(nèi)襯的材質、管道(dao)及内襯的厚度(du)，對于碳鋼等管(guǎn)材，還需要考慮(lü)管道内側鏽蝕(shi)的因素，管道内(nei)壁鏽蝕産生氣(qì)泡或鏽蝕與管(guan)道形成間隙🌈，會(hui)對聲速測🐅量形(xíng)成較大影響。對(dui)于使用時間較(jiào)長，懷疑内部鏽(xiù)蝕的管道，選定(dìng)測量位置💘後可(ke)以用榔頭輕♻️輕(qing)敲擊🌈，可以使管(guǎn)道内表面的鏽(xiù)蝕🆚脫落，吸附在(zài)管壁的氣泡也(yě)會被流體沖走(zou)，減少對聲速測(ce)量的影響。
3.2管道(dao)内流體的軸向(xiang)平均流速
　　超聲(sheng)流量計的原理(li)是測量管道内(nei)軸向平均流速(sù)，從💚而推導出管(guǎn)道内的流量，保(bǎo)證軸向平均流(liu)速測量準确可(kě)靠就顯得格外(wài)重要。
　　超聲流量(liang)計測量處的流(liú)體應該是充分(fen)發展的紊🏃‍♀️流🏃‍♂️。要(yào)保證管道是滿(mǎn)管流動，選擇超(chao)聲流量計安裝(zhuāng)位置時水平走(zou)向的管道🏃‍♀️不要(yao)選擇在最高點(diǎn)的位♊置。如果超(chao)聲流量計安裝(zhuang)位置的管道不(bu)是水平走向，則(ze)要選擇流體從(cóng)下往上的管道(dào)，保證管道滿管(guan)、無氣泡。
　　超聲流(liú)量計的流量測(cè)量建立在理想(xiang)的速度分布基(ji)🧡礎👄上，如果管道(dao)内的流速分布(bù)混亂，則無法得(dé)到✂️理想的測量(liang)結果。在🔴選擇超(chāo)聲流量計的安(ān)裝位置㊙️時，應避(bì)免選擇☂️靠近閥(fá)♊門下遊（尤其不(bu)全開的閥門）、靠(kao)近水泵處、變徑(jing)下遊、彎頭下遊(yóu)。保證超聲流量(liàng)計的上下遊有(yǒu)足夠的直管段(duan)，使得流體速度(dù)分布達到比較(jiào)理想的狀态，才(cái)能保證❌測量得(de)到的平均流速(su)能真實🌍反映管(guan)道内流💃🏻體的流(liu)速。
3.3聲道長度
　　管(guǎn)道已知、超聲流(liú)量計的傳感器(qì)選定的情況下(xia)，聲道長🈲度🥰僅和(he)傳感器的安裝(zhuang)方式有關。超聲(shēng)流量計🔞傳感器(qì)的安裝方式主(zhu)要有Z法安裝、V法(fǎ)安裝和W法安裝(zhuang)。
　　V法安裝使用的(de)最爲普遍，Z法安(ān)裝主要用于DN10以(yi)下小管道（配合(hé)專用夾具）和DN500以(yǐ)上的大口徑管(guǎn)道；V法安裝👣時兩(liǎng)💁個傳🆚感器✊在管(guǎn)道同一側，兩個(gè)傳感器保證在(zài)與管道軸線平(píng)行的同一直線(xiàn)上相對容易；V法(fa)安裝時兩個傳(chuan)感器分布在管(guǎn)道的兩側，同時(shi)傳感器與管道(dao)貼合點應在包(bao)含管道軸線的(de)同一平面上，安(an)裝時需要根據(jù)現場管道的走(zou)向選取傳感器(qì)的安㊙️裝位置。
3.4管(guǎn)道外周長（或外(wài)直徑）
　　選定超聲(shēng)流量計傳感器(qì)安裝位置後，需(xu)要對選定💛管❄️段(duan)🎯表面處理後測(cè)量管道外周長(zhang)（或外直徑）。小口(kou)徑的管道可以(yǐ)測量外周長或(huo)者用遊标卡尺(chǐ)直接外管徑，大(da)口徑的管道隻(zhi)能測⭐量外周長(zhang)。用卷尺在🈲安裝(zhuāng)傳感器位置測(cè)量幾次，選擇最(zuì)小的值作爲外(wai)周長。也可以📞用(yòng)彈性小的細線(xian)繞管道，在同一(yī)位置調整細線(xian)幾次，得到最短(duǎn)長度，再用卷尺(chǐ)測量☔這一♉長度(du)。
3.5管道壁厚
　　選定(ding)傳感器安裝位(wei)置後，需要對管(guan)道表面處理，去(qù)🚩除油污、表面油(you)漆等，并打磨光(guang)滑，在換能器安(ān)裝位置均布幾(ji)個點，使用❤️測厚(hòu)📧儀測量管道壁(bi)厚，并取其平均(jun1)值作爲管道壁(bi)厚。對無法測量(liang)的💰參數，如管道(dào)材質、襯裏🐅材料(liào)、厚度等，根據現(xiàn)場技術資料查(cha)明并确認。
除上(shàng)述因素，具體使(shi)用中還應注意(yì)以下方面：
（1）在線(xiàn)比對用超聲流(liú)量計應有有效(xiao)的溯源證書，其(qi)基🔞本誤差應不(bu)低于±0.5%；
（2）在線比對(duì)用到的其他輔(fǔ)助設備，如卷尺(chǐ)、測厚儀、秒表等(děng)計量☔器⛱️具均應(yīng)具有有效的檢(jian)定證書或校準(zhun)證書；
（3）超聲流量(liang)計傳感器量值(zhí)溯源是的管道(dao)口徑應盡可能(néng)和現🙇🏻場使用的(de)管道口徑一緻(zhi)，如果口徑比值(zhí)超過🔅2倍或小于(yu)❤️1/2，還應增加1個0.5%的(de)附加誤差。

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