便攜式雙聲道超聲波流量計(jì)在線檢查的常見問題

便攜式雙聲道超聲波流量計(jì)在線檢測的常見問題



    目前，大多數(shù)企業(yè)因?yàn)榱髁坑?jì)價(jià)格昂貴，很少有備用儀表，一般均為在線使用，一旦離線檢定，就需要停水以致影響生產(chǎn)，給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失；還有一部分流量計(jì)直徑大于300mm，在國內(nèi)無法溯源。為順應(yīng)計(jì)量市場的需求，南京市計(jì)量監(jiān)督檢測院在2007年5月購入美國康創(chuàng)雙聲路便攜式超聲波流量計(jì)，規(guī)格型號(hào)為1011P，探頭為C2/E2，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)。用于精密測量具有聲導(dǎo)性的各種流量范圍內(nèi)的液體流體，例如水、酸、油、酒精等介質(zhì)的流體。不僅具有適用于脫離子水到高度混氣液體或高黏度液體，還具有容積/質(zhì)量流量或HVAC熱能的測量、批量累加控制、熱能輸送檢測、泵和閥門運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及產(chǎn)品中混入固體、氣體和水等功能的監(jiān)測。與1010P配套的換能器可安裝在直徑從12mm到3m的管道(不銹鋼、鑄鐵、塑料等材質(zhì))上。整套設(shè)備具有方便快捷、不需切割管道、低維護(hù)、無壓損的安裝特點(diǎn)。其主機(jī)外殼可在惡劣的工業(yè)環(huán)境下操作。
    采用雙聲道V法聲速途徑的測量方法，其特點(diǎn)是換能器發(fā)射聲束至對(duì)壁發(fā)射面，再發(fā)射聚積到接收換能器，這樣，從傳統(tǒng)的聲波線傳播發(fā)展到面?zhèn)鞑ィ黾恿寺曀俚膾呙杩臻g，如圖1所示。
   

    圖1

    由于工業(yè)現(xiàn)場特別是管路周圍環(huán)境的多樣性和復(fù)雜性，大大降低了超聲波流量計(jì)的可靠性和穩(wěn)定性，因此，如何根據(jù)特定的環(huán)境安裝調(diào)試超聲波流量計(jì)，就成了檢測領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。現(xiàn)場應(yīng)用的實(shí)際測量準(zhǔn)確度，常因工作疏忽、換能器安裝距離及流通面積等測量的誤差而造成準(zhǔn)確度下降，而我單位的雙聲道便攜式超聲波流量計(jì)可以改善單聲道測量平均流速的不確定影響量，降低了迎流流速分布影響的敏感度，減小了前后直管段長度的影響，消除了現(xiàn)場安裝換能器位置的影響，使測量準(zhǔn)確度大大提高。
    超聲波流量計(jì)的安裝應(yīng)從幾個(gè)方面來考慮:(1)詳細(xì)了解現(xiàn)場情況；(2)確定安裝方式；(3)選擇安裝管道；(4)計(jì)算安裝距離，確定探頭位置；(5)管道表面處理；(6)探頭安裝及接線。在檢測過程中，應(yīng)該注意到:
   
一、換能器位置的選擇
    超聲波流量計(jì)要求管道內(nèi)液體必須為滿管流。對(duì)安裝時(shí)前、后直管段的要求為至少滿足前10D后5D(D為管道直徑)。若上、下游側(cè)安裝有彎頭、漸擴(kuò)管、漸縮管等阻流件，應(yīng)將超聲波流量計(jì)上、下游直管段延長到(25～50)D。許多企業(yè)在安裝流量計(jì)時(shí)，并未考慮到其后續(xù)檢測，未留足夠長的直管段或安裝在泵/閥門附近，導(dǎo)致閥門和焊縫產(chǎn)生的紊流，給流量計(jì)檢測帶來一定的麻煩。此時(shí)一般需要整改后檢測，并盡量遠(yuǎn)離閥門和焊縫，否則因流場不穩(wěn)定，會(huì)造成數(shù)據(jù)偏差或準(zhǔn)確度變大。
    便攜式超聲波流量計(jì)在使用過程中應(yīng)避開強(qiáng)電磁和聲波信號(hào)的干擾。高壓線下方、變頻器旁、車輛密集的馬路旁，都會(huì)對(duì)超聲波流量計(jì)的測量準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響，儀表電源應(yīng)避免引起電壓波動(dòng)，換能器與儀表之間的連線應(yīng)用屏蔽線。
    管道的頂部易積聚氣體，底部易沉淀雜物，氣體、雜物和焊縫都會(huì)使超聲波信號(hào)發(fā)生非正常的反射，從而影響超聲波流量計(jì)的測量準(zhǔn)確度，甚至造成超聲波流量計(jì)無法正常工作，檢測過程中要考慮這些因素的存在。
   
二、換能器的安裝
    在安裝前需要了解流量計(jì)安裝管道的外徑、材質(zhì)(包括鑄鐵、不銹鋼、PVC、鋁等)、壁厚、襯里及襯里厚度等參數(shù)，根據(jù)主機(jī)的提示找到相應(yīng)檢測點(diǎn)。進(jìn)行管道打磨(有保溫層的預(yù)先需去除)，檢測點(diǎn)必須磨光、平正，有一定半徑弧度和換能器吻合，并涂上耦合劑進(jìn)行嚙合。
    根據(jù)超聲波流量計(jì)的測量原理，換能器的安裝是影響測量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵因素。當(dāng)采用V法安裝時(shí)，兩個(gè)換能器的水平位置較易保證。當(dāng)采用Z法安裝時(shí)，應(yīng)當(dāng)用坐標(biāo)紙包裹管道，再沿中線對(duì)折，然后將兩個(gè)換能器的水平中心對(duì)準(zhǔn)坐標(biāo)紙兩端進(jìn)行安裝，這樣可以保證換能器發(fā)射的聲波信號(hào)穿過管道軸線，減小對(duì)測量準(zhǔn)確度的影響。
    但是，仍需注意的是，由于現(xiàn)場工藝條件變化較大，在線實(shí)流檢定的每個(gè)流量點(diǎn)應(yīng)在檢定流量、壓力、溫度變化較小的范圍內(nèi)完成。由于受現(xiàn)場工藝條件的限制，很難完成流量計(jì)全量程范圍檢定。超聲波流量計(jì)一般按口徑范圍配備多組探頭，不同的探頭適用不同的口徑段，探頭之間不能簡單互換，因此檢定時(shí)應(yīng)注意口徑范圍。