摘　要：許多(duo) 液體流量(liang)計 無法離(li)線送檢，部(bu)分可以采(cai)用超聲流(liú)量計 在線(xian)比對的方(fāng)式對流量(liàng)計的工作(zuo)狀态進行(háng)确認。對比(bi)對有影響(xiang)的因素有(you)聲速、管道(dào)内流體的(de)軸向平均(jun)流速、聲道(dao)長度🌏、管道(dào)外周長和(he)管道壁厚(hòu)等。分析對(dui)比對有影(yǐng)響的因素(su)，并提出相(xiàng)應的處理(lǐ)方法。
1引言(yán)
　　超聲流量(liàng)計比對法(fǎ)是目前使(shi)用最多的(de)一種液體(tǐ)流量🌏儀表(biao)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻在線使用(yong)中檢驗的(de)方法，超聲(sheng)流量計按(àn)檢測‼️原理(li)可分爲多(duo)種，主要有(yǒu)時差法、多(duo)普勒法和(he)聲束偏移(yi)法，其中在(zai)線🏃使用中(zhōng)檢驗采用(yong)最多的是(shì)基于時差(cha)🐕法的外夾(jiá)式超聲流(liú)量計。
2時差(chà)法超聲流(liú)量計
　　時差(chà)法超聲流(liú)量計利用(yòng)流速不同(tóng)會使超聲(sheng)波在流體(ti)中傳播的(de)速度發生(shēng)變化，通過(guò)分析計算(suan)改變的超(chao)聲波信号(hao)，可以檢測(ce)到流體的(de)流速，進而(er)可以🏃得到(dao)流👈量值。通(tōng)常認爲聲(sheng)波在流體(ti)中的實際(ji)傳播速度(dù)是由♉介質(zhi)靜止狀态(tài)下聲波的(de)傳播🏃速度(dù)（cf）和流體軸(zhóu)向平均🔞流(liú)速（vm）在聲波(bō)傳播方向(xiàng)上的分量(liang)組成♋。如圖(tu)1所示，順流(liu)和逆流傳(chuan)播時間與(yu)各量之間(jian)的關系是(shì)：

式中：
tup爲超(chao)聲波在流(liu)體中逆流(liú)傳播的時(shí)間；
tdown爲超聲(sheng)波在流體(ti)中順流傳(chuan)播的時間(jiān)；
L爲聲道長(zhǎng)度；
cf爲聲波(bō)在流體中(zhōng)傳播的速(sù)度；
vm爲流體(tǐ)的軸向平(píng)均流速；
φ爲(wei)聲道角。
利(lì)用式
（1）的兩(liang)個公式得(dé)出流體流(liú)速的表達(da)式：

利用公(gong)式得出流(liú)體軸向平(píng)均流速後(hòu)，可以通過(guo)下式得出(chu)管☀️道内的(de)流量：

式中(zhōng)：
A爲管道内(nèi)截面積，m2。
ID爲(wei)管道内直(zhí)徑，m。
lˉ爲管道(dào)外周長，m；
dˉ爲(wèi)管道壁厚(hòu)，m。
　　通過數學(xue)模型，可看(kan)出影響超(chāo)聲流量計(ji)測量結果(guǒ)的☎️因素包(bao)括❓聲速、管(guǎn)道内流體(ti)的軸向平(píng)均流速、聲(sheng)道長度、管(guan)道外☂️周長(zhǎng)和管🤩道壁(bi)厚。
3影響因(yīn)素
　　下面從(cóng)這幾個方(fāng)面讨論具(ju)體應用時(shi)需要注意(yi)的問⭕題。
3.1聲(sheng)速
　　超聲流(liu)量計内置(zhi)多種流體(tǐ)可以選擇(zé)，勾選流體(tǐ)類型和流(liú)體溫度後(hou)，超聲流量(liang)計自動顯(xiǎn)示相應在(zai)該流體内(nèi)的🤞聲速🍓。如(rú)果超聲流(liú)量計内沒(mei)有測量介(jiè)質的選項(xiàng)，需要手⁉️動(dong)輸入🔴聲速(sù)。
　　外夾式超(chao)聲流量計(ji)的傳感器(qi)安裝在管(guan)道外側，所(suo)以🌂還須⭐考(kao)慮管道對(dui)聲速的影(yǐng)響。需要正(zhèng)确地輸入(rù)管道的材(cái)🧡質、是否有(yǒu)内襯及内(nèi)襯的材質(zhi)、管道及内(nèi)襯的厚度(du)，對于♉碳鋼(gāng)等管材，還(hai)需要考慮(lü)管道内側(ce)鏽蝕的因(yin)素，管道内(nei)壁鏽蝕産(chǎn)生氣泡或(huò)鏽蝕與管(guan)道形成間(jiān)隙，會對聲(sheng)速測量形(xing)成較大💚影(ying)響。對于使(shǐ)🍓用時間較(jiào)長，懷疑内(nèi)部鏽蝕的(de)管道，選定(ding)測量👉位置(zhi)後可以用(yong)榔頭輕輕(qing)敲擊，可以(yǐ)使管道内(nei)表面的鏽(xiù)蝕脫落，吸(xī)附在管壁(bì)的氣泡也(yě)會被流體(ti)沖走，減少(shǎo)對聲速測(cè)💘量的影響(xiǎng)。
3.2管道内流(liú)體的軸向(xiàng)平均流速(su)
　　超聲流量(liang)計的原理(lǐ)是測量管(guan)道内軸向(xiàng)平均流速(su)㊙️，從而推導(dao)出✌️管道内(nei)的流量，保(bao)證軸向平(ping)均流速測(ce)量準确可(ke)靠就🌈顯得(de)格外重要(yao)。
　　超聲流量(liang)計測量處(chù)的流體應(ying)該是充分(fen)發展的紊(wěn)流。要保🔱證(zheng)🈚管道是滿(man)管流動，選(xuǎn)擇超聲流(liú)量計安裝(zhuāng)位置㊙️時水(shuǐ)平走向的(de)管道不要(yào)選擇在最(zuì)高點的位(wèi)置。如果超(chāo)聲流量計(ji)安裝位置(zhi)的管道不(bu)是水平走(zou)向，則要選(xuǎn)擇流體從(cóng)下往上的(de)管道，保證(zhèng)管道滿管(guǎn)、無氣泡。
　　超(chāo)聲流量計(ji)的流量測(cè)量建立在(zai)理想的速(sù)度分布基(ji)礎✔️上，如果(guǒ)管道内的(de)流速分布(bù)混亂，則無(wu)法得到理(li)想💋的測量(liang)結果。在選(xuan)擇超聲流(liu)量計的安(an)裝位置時(shí)，應避免選(xuǎn)擇靠近閥(fa)🐅門下遊（尤(you)其不全開(kai)的閥門）、靠(kào)近水泵處(chù)、變徑下遊(you)、彎頭下遊(yóu)。保證超💃🏻聲(sheng)流量計的(de)上下遊有(you)足夠的直(zhí)管段，使得(dé)流體速度(du)分布達⁉️到(dào)比較理想(xiǎng)的狀态，才(cai)能保證測(cè)量得到的(de)平均流速(su)能真實反(fǎn)映管道内(nèi)流體的流(liú)速。
3.3聲道長(zhang)度
　　管道已(yǐ)知、超聲流(liú)量計的傳(chuán)感器選定(dìng)的情況下(xià)，聲♈道長度(du)♌僅💃🏻和🌍傳感(gǎn)器的安裝(zhuāng)方式有關(guan)。超聲流量(liàng)計傳感器(qi)的安裝方(fāng)式👄主要🈲有(yǒu)Z法安裝、V法(fǎ)安裝和W法(fa)安裝。
　　V法安(an)裝使用的(de)最爲普遍(bian)，Z法安裝主(zhǔ)要用于DN10以(yi)下小管道(dao)（配合專用(yòng)夾具）和DN500以(yi)上的大口(kǒu)徑管道；V法(fǎ)安裝時兩(liǎng)個傳感器(qi)在管道同(tong)一側，兩個(gè)傳感器保(bao)證在與管(guan)道軸線平(píng)♋行的同🐉一(yi)直線上相(xiang)對容易；V法(fǎ)安裝🆚時兩(liǎng)個傳感器(qì)分布在管(guan)道的兩側(ce)，同時傳感(gǎn)器與管道(dào)貼合點應(ying)在包含管(guan)道軸線的(de)同🏃一平面(miàn)上，安裝時(shi)需要根據(ju)☂️現場管道(dao)的走向選(xuǎn)取傳感器(qi)🐇的安裝位(wèi)置。
3.4管道外(wài)周長（或外(wài)直徑）
　　選定(ding)超聲流量(liang)計傳感器(qi)安裝位置(zhi)後，需要對(dui)選定管段(duan)表面處理(lǐ)後測量管(guǎn)道外周長(zhang)（或外直徑(jìng)）。小口徑的(de)管道🆚可以(yi)測量外周(zhou)長或者用(yòng)遊标卡尺(chi)直接🚶‍♀️外管(guan)徑，大口徑(jing)的管道隻(zhi)能測量外(wai)周長。用卷(juàn)尺在安裝(zhuāng)傳感器位(wei)置測量幾(ji)次，選擇最(zui)小的💜值作(zuò)爲外周長(zhǎng)。也可以用(yong)彈性小的(de)細線繞管(guǎn)道，在同一(yi)位置調整(zheng)細線幾次(cì)🔆，得到最短(duan)長度，再用(yong)卷尺測量(liàng)這一長度(du)。
3.5管道壁厚(hòu)
　　選定傳感(gǎn)器安裝位(wèi)置後，需要(yào)對管道表(biǎo)面處理，去(qu)除油污、表(biǎo)面油漆等(deng)，并打磨光(guang)滑，在換能(néng)器安裝位(wèi)♻️置均布幾(ji)個點😍，使用(yong)⭐測厚儀測(ce)量管道壁(bi)厚，并取其(qí)平均值作(zuò)爲管❗道壁(bì)厚。對無法(fǎ)測量的參(can)數，如管道(dào)材質、襯裏(lǐ)材料、厚度(dù)等，根據現(xian)場技術資(zī)料查明并(bing)确認。
除上(shàng)述因素，具(jù)體使用中(zhong)還應注意(yì)以下方面(miàn)：
（1）在線比對(duì)用超聲流(liú)量計應有(yǒu)有效的溯(sù)源證書，其(qi)基本誤差(chà)應不低于(yú)±0.5%；
（2）在線比對(dui)用到的其(qi)他輔助設(shè)備，如卷尺(chi)、測厚儀、秒(miao)表等🤟計量(liàng)器具均應(yīng)具有有效(xiao)的檢定證(zheng)書或校準(zhun)🍓證書；
（3）超聲(shēng)流量計傳(chuán)感器量值(zhí)溯源是的(de)管道口徑(jìng)應盡🐉可能(néng)和現場使(shǐ)用的管道(dào)口徑一緻(zhì)，如果口徑(jing)比值超過(guò)2倍或小于(yu)1/2，還應增加(jia)🎯1個0.5%的附加(jiā)誤差。

以上(shang)内容源于(yú)網絡，如有(you)侵權聯系(xì)即删除!