摘　要:采用(yong) 便攜式超(chao)聲波流量(liang)計 可以實(shi)現在線大(da)口徑流量(liang)計 的檢測(ce)及校準,并(bing)介紹了檢(jian)測步驟和(he)檢測時需(xu)要滿足的(de)🔞條件。
1　在線(xian)檢測、校準(zhun)大口徑流(liu)量計的重(zhong)要意義
　　目(mu)前,供水行(hang)業在計量(liang)原水、出廠(chang)水、外購水(shui)、售出水量(liang)時一般都(dou)要用到大(da)口徑流量(liang)計,大口徑(jing)流量計的(de)在線檢測(ce)是供水行(hang)業亟待解(jie)決的一個(ge)技術問題(ti)。供水行業(ye)常采用的(de)在線流量(liang)計有 電磁(ci)流量計 、 超(chao)聲波流量(liang)計 、 插入式(shi)渦輪流量(liang)計 、 渦街流(liu)量計 、 孔闆(pan)流量計 等(deng)。這些流量(liang)計有的體(ti)積較大,有(you)的安裝在(zai)管道内部(bu),如果✏️要🛀🏻進(jin)行檢定,需(xu)要拆卸下(xia)來送到國(guo)家大流量(liang)檢🥰定站🙇‍♀️,不(bu)僅費時費(fei)力⛹🏻‍♀️,而且,大(da)口徑流量(liang)計所計量(liang)管道很多(duo)都24h輸水,不(bu)能頻繁或(huo)長時💚間停(ting)水。如要送(song)檢,需要有(you)足夠的備(bei)用流量計(ji)以替代被(bei)檢流量✍️計(ji),這又需要(yao)每個供水(shui)企業拿出(chu)大量的資(zi)金來購🙇‍♀️買(mai)備用流量(liang)計。這就導(dao)緻供水企(qi)業難以做(zuo)到按期進(jin)行周期☁️檢(jian)定。而大口(kou)徑流量計(ji)又往往是(shi)供水行業(ye)☀️用于貿易(yi)結算的🌏計(ji)量器具,其(qi)準确性直(zhi)接關系到(dao)供求雙方(fang)的經濟利(li)益,因此😄大(da)口徑流量(liang)計的在線(xian)檢測及校(xiao)準對于供(gong)水行業有(you)着極其重(zhong)要的意義(yi)。
2　檢測、校準(zhun)在線大口(kou)徑流量計(ji)的方法及(ji)原理
2.1　清水(shui)池容積法(fa)
　　該方法是(shi)以清水池(chi)作爲一個(ge)标準容器(qi),在一定的(de)🈚時間内記(ji)錄通過在(zai)線流量計(ji)的流量,同(tong)步記錄清(qing)水池水位(wei)的變化情(qing)況,并計算(suan)清水池水(shui)量的增加(jia)量(或減📱少(shao)量),比較通(tong)過在線流(liu)量計的流(liu)量和清水(shui)池水量的(de)變化量,以(yi)後者作爲(wei)标準值,計(ji)算在線流(liu)✊量計的誤(wu)差,進而調(diao)整在線流(liu)量計系數(shu),以達到檢(jian)👉測、校準在(zai)線🏃🏻流量計(ji)的目的。
2.2　标(biao)準表比對(dui)法
　　該方法(fa)是在在線(xian)大口徑流(liu)量計所在(zai)管道上安(an)裝🈲一個标(biao)準表,同步(bu)記錄通過(guo)在線大口(kou)徑流量計(ji)和✌️标準表(biao)的流量,以(yi)後者作爲(wei)标準值,計(ji)算在線流(liu)量計的誤(wu)差,進而調(diao)整在線流(liu)量計系數(shu)🔞,以達到檢(jian)測、校準在(zai)線流量計(ji)的‼️目的。
　　清(qing)水池容積(ji)法準确可(ke)靠,但檢測(ce)效率低;相(xiang)比之下,标(biao)準表比對(dui)✍️法便于實(shi)現自動化(hua),從而提高(gao)檢測效率(lü)。目前,除個(ge)别企業采(cai)用✏️清水池(chi)容積法外(wai),大部分✉️企(qi)業是采用(yong)标準表比(bi)對法來實(shi)現在線大(da)口徑流量(liang)計的檢測(ce)和校準的(de)。而在标準(zhun)表比對法(fa)中,供水企(qi)業普遍将(jiang)便攜式超(chao)聲波流量(liang)計作爲标(biao)準表,因🔆爲(wei)便攜式超(chao)聲波流量(liang)計既是一(yi)種外夾式(shi)、又是一種(zhong)便攜式的(de)流量👣計量(liang)器具,比較(jiao)适用于大(da)口徑流量(liang)計的在線(xian)檢測和🌈校(xiao)準。其原理(li)是:将精度(du)較高的✉️便(bian)攜式超聲(sheng)波流量計(ji)作爲标準(zhun)器具,安裝(zhuang)在被測✉️管(guan)道上進行(hang)檢測,然後(hou)将便攜式(shi)超聲波流(liu)量計和被(bei)檢流量計(ji)的采集數(shu)據進🈲行同(tong)步比對,根(gen)據比對結(jie)果可計算(suan)被檢流量(liang)計的誤差(cha),然後調整(zheng)被檢流量(liang)計的系🌐數(shu),使被檢流(liu)量計與便(bian)攜式超聲(sheng)波流量計(ji)顯示流量(liang)數據一緻(zhi),以達到校(xiao)準被檢流(liu)量計的❌效(xiao)果,公式如(ru)下:
|2=n标/v被×|1
式(shi)中:|1———被檢流(liu)量計原來(lai)的系數;
v被(bei)———被檢流量(liang)計的平均(jun)流速,單位(wei):m3h;
n标———标準流(liu)量計的平(ping)均流速,單(dan)位:m3h;
|2———被檢流(liu)量計比對(dui)後的調整(zheng)系數。
3　運用(yong)便攜式超(chao)聲波流量(liang)計實現在(zai)線大口徑(jing)流量計檢(jian)測
3.1　檢測的(de)優點
1)可實(shi)現不斷流(liu)測量,設備(bei)便于攜帶(dai),安裝方便(bian);
2)不幹擾流(liu)場,無壓力(li)損失,儀表(biao)無可動、易(yi)損部件,穩(wen)定性好;
3)外(wai)夾式探頭(tou),可以根據(ju)管道現場(chang)情況移動(dong)安裝測✍️量(liang)💃🏻;
4)适用範圍(wei)廣,可用于(yu)各種類型(xing)流量計的(de)在線檢測(ce);
5)适應性強(qiang),可用于不(bu)同管徑、不(bu)同介質(高(gao)溫、高壓、易(yi)爆、高黏度(du)‼️、強⭐腐蝕、放(fang)射性高)的(de)檢測;
6)标準(zhun)表價格基(ji)本與所測(ce)管徑無關(guan),性價比高(gao)。
3.2　檢測的缺(que)點
1)要求準(zhun)确知道管(guan)道參數,而(er)現場實際(ji)情況又難(nan)以确定;
2)作(zuo)爲标準表(biao)要求有較(jiao)理想的管(guan)道安裝條(tiao)件;
3)人爲因(yin)素對測量(liang)的影響較(jiao)大,對操作(zuo)人員要求(qiu)很高❄️;
4)現場(chang)流量不易(yi)調控,很難(nan)實現全量(liang)程測試。
4　對(dui)在線大口(kou)徑流量計(ji)進行檢測(ce)、校準時的(de)步驟
4.1　了解(jie)現場工況(kuang)條件并盡(jin)量使其滿(man)足檢測條(tiao)件
1)了解現(xian)場工況條(tiao)件,包括被(bei)檢管線的(de)材質、管外(wai)徑、管壁🔴厚(hou)、管内襯裏(li)的材質及(ji)厚度、管内(nei)介質、介質(zhi)溫度等相(xiang)關量的準(zhun)确數值👉,要(yao)求在檢測(ce)現場測量(liang)核實(可以(yi)用測厚儀(yi)測量📐壁厚(hou)、用軟尺測(ce)量管徑),以(yi)确💯保測量(liang)精度。
2)标準(zhun)表的安裝(zhuang)必須滿足(zu)直管段要(yao)求,一般情(qing)況下至少(shao)爲♈上遊10倍(bei)管徑的距(ju)離,下遊5倍(bei)管徑的距(ju)離,而🌈且在(zai)⁉️30倍管徑的(de)距離内無(wu)幹擾流體(ti)狀态的因(yin)素,如泵、閥(fa)等,必要時(shi)💯應考慮加(jia)裝整流器(qi)。
3)測量時标(biao)準表不能(neng)安裝在管(guan)内含有氣(qi)體的位置(zhi)(比如,不⚽能(neng)安裝在高(gao)于水管的(de)位置),因爲(wei)氣泡會使(shi)超聲波信(xin)号衰減,從(cong)而影響測(ce)量精度。
4)選(xuan)擇測量點(dian)必須保證(zheng)通過其測(ce)量段的最(zui)小流速不(bu)低于💘0.5ms,如果(guo)✉️流速低于(yu)0.5ms,應考慮在(zai)被檢流量(liang)計安裝點(dian)的前10倍、後(hou)5倍管徑的(de)範圍内安(an)裝變徑管(guan)(小于原🚶‍♀️管(guan)徑),以提高(gao)流速。
5)便攜(xie)式超聲波(bo)流量計是(shi)把現場的(de)管道參數(shu)納入流量(liang)計測量系(xi)統之内的(de)儀表,所以(yi)除了要求(qiu)其探頭的(de)安裝位置(zhi)正确,還要(yao)充分考慮(lü)管道參數(shu)如直徑、材(cai)質🧑🏾‍🤝‍🧑🏼、壁厚、襯(chen)裏和積垢(gou)、鏽蝕等因(yin)素對測量(liang)精度的影(ying)響。
6)爲便于(yu)以後用其(qi)他流量計(ji)對其流量(liang)測量精度(du)的💜在🌈線檢(jian)查,最好在(zai)被檢流量(liang)計的前、後(hou)分别加裝(zhuang)一段能形(xing)成對稱流(liu)場的不鏽(xiu)鋼管段。
4.2　标(biao)準表的準(zhun)備工作
　　選(xuan)用超聲波(bo)流量計 進(jin)行在線檢(jian)測的基本(ben)原理爲标(biao)準表比對(dui)法,因此超(chao)聲☂️波流量(liang)計應在國(guo)家法定計(ji)量檢定機(ji)構進行檢(jian)定,并取得(de)有效的💃檢(jian)定證書。檢(jian)測前,應提(ti)前做好檢(jian)測準備,檢(jian)查🈲标準表(biao)、換能器及(ji)電源線是(shi)否完好。在(zai)實踐中,發(fa)現在冬季(ji)氣溫特别(bie)低時會發(fa)生電源線(xian)脆斷、液晶(jing)屏幕不顯(xian)示等現象(xiang)。另外,如果(guo)檢測點周(zhou)圍沒有電(dian)源♌,需要提(ti)前充電,以(yi)保證标準(zhun)表能夠在(zai)檢測過程(cheng)中正常工(gong)作。
4.3　在線檢(jian)測工作
　　首(shou)先要根據(ju)現場工況(kuang)條件科學(xue)地确定标(biao)準表的安(an)裝✉️位🧡置,以(yi)便安裝換(huan)能器。換能(neng)器無論采(cai)用哪種👈安(an)裝方式,都(dou)應采用科(ke)學的安裝(zhuang)技術,确保(bao)傳感器的(de)安裝👈精度(du),盡可能減(jian)♌少使用❓環(huan)境和安裝(zhuang)對其測量(liang)精度的影(ying)響。第二,将(jiang)經過現場(chang)測量核實(shi)的工況參(can)數輸入流(liu)量計,并檢(jian)查信号接(jie)收情況,确(que)認工作正(zheng)常後,方可(ke)開❓始檢測(ce)。第三,檢測(ce)時根據現(xian)場工況條(tiao)件确定🧑🏾‍🤝‍🧑🏼不(bu)同的流量(liang)點,并分别(bie)同時采集(ji)标準表和(he)被檢流量(liang)計的流💃量(liang)示值,從而(er)确定被檢(jian)流量計🌈的(de)示值誤差(cha)。最後,調整(zheng)🌐被檢流量(liang)計的系數(shu),使被檢流(liu)量計與便(bian)攜式超聲(sheng)波流量計(ji)顯示流🐉量(liang)數據一緻(zhi),達到校準(zhun)被檢流量(liang)計的目的(de)。
　　在實際中(zhong),企業都會(hui)遇到原有(you)的舊管線(xian)達不到上(shang)述檢測條(tiao)🈲件的情況(kuang)。一般地,可(ke)以在被測(ce)管線上選(xuan)取一段條(tiao)💋件較好、滿(man)足超聲波(bo)流量計使(shi)用條件的(de)☀️測量點😄安(an)裝标準表(biao),如果條件(jian)🐕太差,就需(xu)要對現有(you)🌈管線進行(hang)改造,尤其(qi)要滿足前(qian)後直管段(duan)的要求,保(bao)🏃證液體充(chong)滿測量管(guan)道,最小流(liu)速不低于(yu)0.5ms等條件,從(cong)👨‍❤️‍👨而保證計(ji)量檢測的(de)準确性。另(ling)外,計量檢(jian)測人員既(ji)要掌握過(guo)硬的技術(shu),又要積累(lei)豐富的實(shi)踐經驗。在(zai)檢測過程(cheng)中,要求計(ji)🈲量檢測人(ren)員本着科(ke)學的态度(du)🏃開展在線(xian)檢測工作(zuo),才能夠保(bao)🐆證檢測的(de)準确性和(he)⁉️校準效果(guo)。
5　目前在線(xian)大口徑流(liu)量計檢測(ce)工作的開(kai)展情
　　近年(nian)來,通過采(cai)用标準表(biao)比對法開(kai)展對在線(xian)大口徑🏒流(liu)量計的檢(jian)測并校準(zhun),及時采集(ji)數據,保證(zheng)了所🛀🏻有在(zai)💚線流量計(ji)的準确計(ji)量,保證了(le)水—這種能(neng)源的計量(liang)正㊙️确率,使(shi)水計量🌍工(gong)作取得了(le)長足的發(fa)展。另❤️一方(fang)面,采用超(chao)聲波流量(liang)計作爲标(biao)準表,負責(ze)水量計量(liang)器具的檢(jian)定,開展水(shui)計量檢測(ce)手段和檢(jian)定方法的(de)研究,負🚶‍♀️責(ze)水計量的(de)技術仲裁(cai),保證了供(gong)🔱水企業與(yu)用戶之間(jian)、用戶與用(yong)🌈戶之間的(de)📱經濟效益(yi)。例如在2004年(nian),四台礦與(yu)馬脊梁礦(kuang)由于在水(shui)量分配的(de)問題🔆上有(you)争議♌,公司(si)在兩礦的(de)分水處建(jian)立了分水(shui)站。首先按(an)照兩礦的(de)實🏃🏻際用水(shui)情況調節(jie)、分配‼️水量(liang),然後分别(bie)爲兩個🆚用(yong)戶各安裝(zhuang)了🧡一台固(gu)定式超聲(sheng)波流量計(ji),并用便攜(xie)式超聲波(bo)流量計分(fen)不同時段(duan)進行多次(ci)現場檢測(ce),确保兩台(tai)在線流量(liang)計的♈準确(que)計量。自此(ci),解決了四(si)台礦和馬(ma)脊梁礦長(zhang)🈲期在用水(shui)計量上的(de)争議,取得(de)了令雙方(fang)都滿意的(de)結♊果。
6　結論(lun)
　　運用便攜(xie)式超聲波(bo)流量計開(kai)展在線大(da)口徑流量(liang)🚶計的🤩檢測(ce)、校準工作(zuo)是較爲可(ke)行的方法(fa),這種方法(fa)極大地方(fang)便了供水(shui)企業💜的計(ji)量工作,同(tong)時也有效(xiao)降低了企(qi)業在計量(liang)方面的資(zi)♈金消耗。檢(jian)測工作中(zhong),計量人員(yuan)要認真總(zong)結經驗,爲(wei)供水行業(ye)今後有效(xiao)開展計量(liang)工作提供(gong)切實可行(hang)的依據。值(zhi)得注意的(de)是:流量計(ji)是🐉國家計(ji)量法制管(guan)理的計量(liang)器具,按其(qi)使用場合(he)不同分爲(wei)強制檢定(ding)和非強制(zhi)檢定兩種(zhong),供水行業(ye)用于貿易(yi)結算的流(liu)量計屬強(qiang)制檢定的(de)計量器具(ju),其檢定應(ying)按照國際(ji)相關的計(ji)量檢定規(gui)程由法定(ding)計量檢定(ding)機構實施(shi);供水行業(ye)用于内部(bu)🤞核算的流(liu)量計屬非(fei)強制檢定(ding)的計量器(qi)具,使用者(zhe)隻須按照(zhao)量傳原則(ze)進行科學(xue)的校準即(ji)可。

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