0引言
　　疏浚船舶泥(ni)漿流量計是計算(suàn)挖泥産量、指導施(shi)工操作的重要設(she)備之一，所測流量(liàng)數‼️據爲施工管理(li)提供重要的決策(ce)依據[1]。現階段疏浚(xun)船舶泥漿流量計(ji)多爲接觸式電磁(cí)流量計，新型超聲(shēng)波及聲呐陣列流(liú)量計應用于石油(yóu)化工、礦山采礦、鋼(gāng)鐵等行業，應用于(yú)疏浚🚶‍♀️船舶的案🈲例(lì)較少[2]。疏浚船舶泥(ní)漿流量計測量介(jiè)質爲固液兩🔴相流(liú)，施工過💞程複雜多(duō)變，衡量泥漿流量(liang)計是🈲否适🧡用于疏(shū)浚船舶的首要因(yīn)素爲測量穩定性(xing)，測量的👨‍❤️‍👨穩定性直(zhi)接影響着施工效(xiào)率；流量計的測量(liang)穩定性與流量計(ji)的工作原理、安裝(zhuāng)方式、使用壽命及(jí)測量介質有着密(mì)切的關系。
　　将新型(xing)超聲波流量計、新(xīn)型聲呐陣列流量(liàng)計安裝在某絞🐅吸(xī)船，測量介質爲貝(bei)殼泥沙海水混合(he)液體；通過對絞🔞吸(xi)船施工監測來記(jì)錄新型流量計的(de)流速數據，并與絞(jiǎo)♍吸船現役的電磁(cí)流量計所測流速(su)🏒數據對比分析，通(tōng)過對比可知新型(xing)流量🈲計是否适用(yong)于疏浚船🌂舶。
1工作(zuò)原理
1.1電磁流量計(jì)
　　電磁流量計是利(lì)用法拉第電磁感(gan)應定律制成的一(yi)種測量導電液體(tǐ)體積流量的儀表(biao)；電磁流量計的基(ji)本原理是法‼️拉第(di)電磁🔞感應定律，即(jí)導體在磁場中切(qiē)割磁力線運動時(shí)在其兩端産生感(gan)應電動勢[3]。如圖1所(suo)示，導電性液體在(zài)垂直于磁場的非(fēi)磁性測量管内流(liu)‼️動，與流動方向垂(chui)直的方㊙️向上産生(sheng)與流量成正比♉的(de)感應電動勢，其值(zhí)如下：
E=kBD`v
式中：E爲感應(yīng)電動勢；k爲系數；B爲(wei)磁感應強度；D爲測(ce)量管内徑；`v爲平均(jun)流速。

體積(jī)流量：
Qv=πD2`v/4=πDE/4kB
　　由上式可知(zhī)，體積流量Qv與感應(yīng)電動勢E和測量管(guan)内徑📐D成線性關系(xì)，與磁場的磁感應(ying)強度B成反比，與其(qí)它物理參數無關(guān)。
1.2超聲波流量計
　　超(chao)聲波流量計是利(lì)用超聲脈沖在流(liu)體中傳播的速度(du)與流體的速‼️度有(you)對應❓的關系，即順(shùn)流時的超聲脈沖(chong)傳播速度比逆流(liú)時傳播的速度要(yao)快，順流與逆流兩(liang)種超聲脈沖傳播(bo)的時間差🛀越大，則(zé)流量越大原理[4]。如(rú)圖2所示流量計工(gōng)作時🔴，處在上遊⛷️的(de)換能器發射調制(zhì)後的超聲波脈沖(chòng)，爲順流傳播，下遊(yóu)的換能器接收🌐到(dao)脈沖後再返回一(yi)個相同調制脈沖(chòng)，該脈沖逆流傳播(bō)到上遊換能器，根(gen)據兩束脈沖的傳(chuan)播距離、傳播時間(jiān)可以計算出聲速(sù)、被測量介質流速(su)。新型超㊙️聲波流量(liàng)計的改進之處即(ji)在于這個脈沖的(de)抗幹擾性，脈沖由(yóu)一個已知低頻波(bo)形去調制固定高(gāo)頻，這樣接收端可(kě)以進行波形比對(dui)，濾除常見的介質(zhì)噪聲🐅；計算聲波傳(chuán)輸時間時采取波(bō)形鑒相，提高了聲(shēng)波傳輸時間的精(jing)度，進而提高流量(liàng)計的測量精度。


2流量計應(yīng)用測試
2.1測試條件(jiàn)
1）時間：2025年12月12日；
2）地點(diǎn)：廈門機場；
3）船舶：新(xin)海豚絞吸船；
4）流量(liang)計型号：電磁流量(liang)計、便攜式外夾超(chāo)聲波流量計🈲（4個✍️探(tàn)頭）、抱箍式聲呐陣(zhèn)列波流量計；
5）流量(liàng)計口徑：DN850；
6）安裝位置(zhì)：排泥金屬主管道(dào)（如圖3依次爲超聲(sheng)波、聲呐陣列、電磁(ci)流量計）；
7）介質：貝殼(ke)泥沙海水混合液(ye)體（施工穩定階段(duan)濃度爲30%）
2.2測試準備(bei)與開始
　　超聲波流(liu)量計的安裝對管(guǎn)道要求較高，安裝(zhuāng)前需⭕對管📞道的内(nei)壁進行厚度測量(liàng)，測厚過程中發現(xian)管道内💛壁厚薄不(bú)均勻，爲了避免管(guǎn)道表面不平整導(dao)緻探頭信号衰‼️減(jiǎn)，安裝探頭時在其(qi)表面塗抹較厚的(de)耦合劑🍉以此填補(bǔ)管道表面凹痕。爲(wei)确保測試原👣始真(zhen)實性，3種🈲流量計儀(yi)表通電後，除基本(běn)參數外，其🚩餘優化(huà)參數均不設置。
　　測(ce)試準備完成後，對(dui)絞吸船啓泵、停泵(bèng)及施工穩定階段(duan)流量計的應用情(qíng)況進行測試，并記(jì)錄測試數據。
3流量(liàng)計測試數據及分(fèn)析
3.1施工穩定階段(duàn)測試
　　對施工穩定(dìng)階段中3種流量計(jì)所測介質流速數(shu)據💜記💋錄👣，截取其中(zhong)一段數據繪制成(cheng)曲線如圖4所示。

　　對(dui)曲線中3種流量計(ji)所測介質流速數(shù)據做比較分析，3種(zhong)流量計所測流速(sù)之間關系爲（系數(shu)爲數據段的平均(jun1)倍數）：
v超聲波=1.046v電磁(cí)
v聲呐=1.056v電磁
标準差(cha)是反映數據樣本(ben)内個體間的離散(sàn)型，流速的标準差(chà)可反映
3種流量計(jì)測量的穩定性。
3種(zhong)流量計所測流速(sù)數據的标準差分(fèn)别爲：
s電磁=0.54
s超聲波(bō)=0.51
s聲呐=0.47
　　由圖4及數據(ju)分析可知，因第1次(ci)測試，流量計儀表(biǎo)隻進行初始🙇‍♀️參數(shu)設置，此次測試3種(zhǒng)流量計流速波動(dong)都較大。根據測量(liang)情🛀況，對3種流量計(jì)儀表參數進行優(you)化設置，優化🏃🏻後再(zai)次進行測☎️試，測試(shì)數據曲線如圖5所(suo)示。

選取其中一段(duàn)相對穩定的數據(ju)進一步分析可知(zhi)（選取的樣本🏃‍♂️數與(yu)第1次測試相同）：
v超(chao)聲波=1.031v電磁
v聲呐=1.044v電(diàn)磁
3種流量計所測(ce)流速數據的标準(zhun)差爲：
s電磁=0.42
s超聲波(bo)=0.41
s聲呐=0.35
　　綜上可知2次(cì)測試中3種流量計(ji)所測介質流速之(zhī)間關系🚩爲v聲呐🌈>v超(chao)聲波>v電磁；第2次測(ce)試中3種流量計所(suǒ)🏃測流速較第1次更(gèng)加穩定，且聲呐陣(zhen)列流量計所測流(liu)速依然是穩💃🏻定，超(chao)聲💜波流量計所測(cè)流速的穩定性與(yu)電磁🌍流量計所測(cè)流速的穩定性相(xiàng)❄️當。
3.2啓動、停止測試(shi)
　　施工穩定階段測(ce)試中用于分析的(de)數據是截取流🎯量(liàng)穩定後的一段，對(dui)于絞吸船泥泵啓(qi)動初期、停止時流(liu)量計🔞所測流速數(shu)據⭐沒有進行比較(jiao)分析；爲綜🧡合分析(xī)👅施工各個階段流(liú)量計測量情況，将(jiāng)絞吸船泥泵啓動(dong)初期、停止時的流(liú)量計所測流速數(shu)據進❌行對比分析(xī)🌈。截取測試中💋泥泵(beng)由停止再到啓動(dong)時的流量計所測(ce)🚶流速數據繪制成(chéng)曲線，如圖6所📧示。
　　由(you)圖6可知在泵停止(zhǐ)階段，在流速下降(jiàng)階段聲呐陣列流(liu)量計相對有較大(dà)的波動，超聲波及(jí)電磁流量計相♋對(duì)穩定；小流速階段(duàn)，聲呐陣列流量先(xiān)無法測量到流速(su)，後出現間歇♊的抖(dou)動；超聲波流量計(ji)和電磁流量計所(suo)測流速相對平滑(huá)下降直到💚流速爲(wei)0。在泵啓動初期，聲(shēng)呐陣列流量計會(hui)有較🌈大的波動，超(chao)聲波流量計和電(diàn)磁流量計上升相(xiang)對穩定平❓滑。
　　新型(xing)聲呐陣列流量計(jì)所測介質流速在(zài)泵啓動階🚩段🍉雖然(ran)有💜較大的波動，但(dàn)是能在短時間内(nei)穩定下來，因此波(bō)動不會對施工穩(wen)定階段産生較大(dà)的影響。
4流量計固(gù)有特性分析
1）安裝(zhuāng)方式
　　電磁流量計(ji)爲接觸式安裝，需(xu)安裝在管道上，安(an)裝時需拆🔞卸管⛹🏻‍♀️道(dào)[6]；新型超聲波流量(liang)計和聲呐陣列流(liu)量計都爲非接觸(chu)式安裝，隻需對管(guǎn)路進行處理後外(wài)夾在管路上即可(ke)。
2）使用壽命
　　安裝方(fāng)式很大程度上決(jue)定流量計的使用(yong)壽命；電磁流量計(ji)🈲是接觸式安裝，流(liu)量計受介質流動(dòng)而磨損，新型超聲(sheng)波流量計和聲呐(na)陣列流量計爲非(fei)接觸式安裝，不受(shou)介質流動影響，故(gù)新型超聲波流量(liang)計與聲呐陣列流(liú)量計的使用壽命(ming)比電📱磁流量計使(shi)用壽命長。

5結語
　　通(tōng)過對新型泥漿流(liú)量計測試含貝殼(ke)泥沙海水混合液(ye)♌體㊙️介質并與現役(yi)電磁流量計對比(bǐ)可知，新型超聲波(bō)流量計、聲呐㊙️陣列(liè)流量計所測介質(zhi)流速大于現役電(dian)磁流量計所測介(jiè)質流速；在施工穩(wen)定階段，新型聲🙇🏻呐(na)陣列流😘量計流速(sù)測量具有更好的(de)穩定性，新型超聲(shēng)波流量計與船舶(bó)現役電磁流量計(ji)流速測量穩定性(xìng)相當。綜合考慮泥(ní)漿流量計固有特(te)性及測☁️試結果，新(xin)型超聲波流量計(jì)與聲呐陣列流量(liàng)計流速測量穩定(ding)性滿足疏浚船舶(bo)要求，适用❓于疏浚(xun)船舶。

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