摘　要:采用(yòng) 便攜式超(chao)聲波流量(liang)計 可以實(shí)現在線大(dà)口徑流量(liàng)計 的檢測(cè)及校準,并(bìng)介紹了檢(jiǎn)測步驟和(he)檢測時需(xū)要🚶‍♀️滿足的(de)☂️條件。
1　在線(xiàn)檢測、校準(zhun)大口徑流(liú)量計的重(zhòng)要意義
　　目(mu)前,供水行(háng)業在計量(liang)原水、出廠(chǎng)水、外購水(shuǐ)、售出水量(liang)時一般都(dou)要用到大(dà)口徑流量(liang)計,大口徑(jing)流量計的(de)在線檢測(cè)是供水行(hang)業亟待解(jiě)決的一個(gè)技術問題(tí)。供水行業(ye)常🏃采用的(de)🐇在線流量(liàng)計有 電磁(ci)流量計 、 超(chāo)聲波流量(liang)計 、 插入式(shì)渦輪流量(liàng)計 、 渦街流(liú)量計 、 孔闆(pan)流量計 等(deng)。這些流量(liàng)計有的體(tǐ)積較大,有(you)的安裝在(zài)管道内部(bù),如果🥵要進(jìn)行檢定,需(xū)要拆卸下(xià)來送到國(guó)家大流量(liang)檢📐定站🙇‍♀️,不(bu)僅費時費(fei)力,而且,大(da)口徑流量(liàng)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(bèi)用流量計(ji)以替代被(bei)檢流量☔計(jì),這又需要(yào)每個供水(shuǐ)企業拿出(chu)大量的資(zi)金來購買(mǎi)備用流量(liang)✉️計。這就導(dǎo)緻供水企(qǐ)業難以做(zuo)到按期🔴進(jìn)行周期檢(jiǎn)定。而大口(kǒu)徑流量計(ji)又往往是(shi)供水行㊙️業(yè)用于貿易(yi)結算的計(jì)量器具,其(qí)準确🏃性直(zhi)接關系到(dao)供求雙🔞方(fāng)的經濟利(li)益,因此大(dà)口徑流量(liàng)計的在線(xian)檢測及校(xiao)準對于供(gong)水行業有(yǒu)着極其重(zhong)要的意義(yi)。
2　檢測、校準(zhǔn)在線大口(kou)徑流量計(ji)的方法及(jí)原理
2.1　清水(shuǐ)池容積法(fǎ)
　　該方法是(shì)以清水池(chi)作爲一個(ge)标準容器(qì),在一定的(de)時間✔️内☔記(jì)錄通過在(zài)線流量計(ji)的流量,同(tong)步記錄清(qīng)水池水位(wei)的變化情(qíng)況,并💔計算(suàn)清水池水(shui)量的增加(jiā)量(或減少(shǎo)量),比較通(tōng)過在線流(liu)量計的流(liu)量和清水(shuǐ)池水量的(de)變化量,以(yǐ)後者作爲(wei)标準值,計(ji)算在線流(liú)量計的誤(wù)差,進而調(diào)整在線流(liu)量計系數(shù),以達到檢(jian)測、校準在(zai)線🍓流量計(ji)的目的。
2.2　标(biāo)準表比對(dui)法
　　該方法(fa)是在在線(xiàn)大口徑流(liú)量計所在(zài)管道上安(ān)裝🐪一個标(biao)準表,同步(bù)記錄通過(guo)在線大口(kou)徑流量計(jì)和标準表(biao)的流量🌈,以(yi)後者作爲(wei)标準值,計(ji)算在線流(liú)量計的誤(wù)差,進而調(diào)整在線流(liu)量計系數(shù),以達到檢(jiǎn)測、校準在(zai)線流量計(ji)的目的。
　　清(qīng)水池容積(ji)法準确可(kě)靠,但檢測(ce)效率低;相(xiang)比之下,标(biao)準表比對(dui)法便于實(shí)現自動化(hua),從而提高(gāo)檢測效率(lǜ)。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(shí)現在線大(dà)口徑流量(liang)計的檢測(ce)和校準的(de)。而在标準(zhǔn)表比對法(fa)中,供水企(qǐ)業普遍将(jiāng)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(liàng)計既是一(yi)種外夾式(shi)、又🈚是一種(zhong)便攜式的(de)流量計量(liàng)器😍具,比較(jiào)适用于大(dà)口徑流量(liàng)計的在線(xiàn)檢測和👉校(xiao)準。其原理(li)是:将精💔度(du)較高的便(bian)攜式超聲(shēng)波流量計(ji)✊作爲标🐅準(zhǔn)器具,安裝(zhuāng)在被測管(guǎn)道上進行(háng)檢測,然後(hòu)将便攜式(shi)超聲波流(liú)量計和被(bèi)檢流量計(ji)的采集數(shù)據進行同(tóng)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(liàng)計的系數(shu),使被檢流(liu)量計與便(biàn)攜式超聲(shēng)波流量計(ji)顯示流量(liang)數🏃🏻據一緻(zhì),以達到校(xiao)準被檢流(liu)量計的🥰效(xiào)果,公式如(ru)下:
|2=n标/v被×|1
式(shi)中:|1———被檢流(liú)量計原來(lái)的系數;
v被(bei)———被檢流量(liàng)計的平均(jun1)流速,單位(wèi):m3h;
n标———标準流(liú)量計的平(píng)均流速,單(dān)位:m3h;
|2———被檢流(liú)量計比對(duì)後的調整(zhěng)系數。
3　運用(yòng)便攜式超(chao)聲波流量(liang)計實現在(zài)線大口徑(jìng)流量計檢(jiǎn)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻測
3.1　檢測的(de)優點
1)可實(shí)現不斷流(liu)測量,設備(bei)便于攜帶(dai),安裝方便(biàn);
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(wěn)定性好🔴;
3)外(wai)夾式探頭(tóu),可以根據(ju)管道現場(chǎng)情況移動(dòng)安裝測量(liang);
4)适用範圍(wéi)廣,可用于(yú)各種類型(xíng)流量計的(de)在線檢測(cè);
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(dù)、強腐蝕、放(fang)射性高)的(de)檢測;
6)标準(zhun)表價格基(jī)本與所測(ce)管徑無關(guan),性價比高(gao)。
3.2　檢測的缺(quē)點
1)要求準(zhun)确知道管(guǎn)道參數,而(er)現場實際(jì)情況又難(nan)以确定;
2)作(zuò)爲标準表(biao)要求有較(jiao)理想的管(guǎn)道安裝條(tiáo)件;
3)人爲因(yin)素對測量(liang)的影響較(jiao)大,對操作(zuò)人員要求(qiú)很高;
4)現場(chang)流量不易(yi)調控,很難(nán)實現全量(liàng)程測試。
4　對(dui)在線大口(kǒu)徑流量計(jì)進行檢測(cè)、校準時的(de)步驟
4.1　了解(jiě)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(xiàn)場工況條(tiáo)件,包括被(bei)檢管線的(de)材質、管外(wai)徑🏃‍♀️、管壁🤞厚(hou)、管内襯裏(lǐ)的材質及(ji)厚度、管内(nei)介質、介質(zhi)溫度等🔅相(xiàng)關量的準(zhun)确數值,要(yào)求在檢測(ce)現場測量(liàng)核實(可以(yǐ)用測厚儀(yí)測量壁厚(hou)、用軟尺測(ce)💰量管徑),以(yi)确保測量(liàng)精度。
2)标準(zhun)表的安裝(zhuāng)必須滿足(zu)直管段要(yao)求,一般情(qíng)況下至少(shao)👅爲上💰遊10倍(bèi)管徑的距(jù)離,下遊5倍(bèi)管徑的距(ju)離,而且在(zài)🌈30倍管徑的(de)距離内無(wú)幹擾流體(ti)狀态的因(yīn)素,如泵、閥(fá)等,必要時(shi)應考慮加(jiā)裝整流器(qi)。
3)測量時标(biao)準表不能(neng)安裝在管(guǎn)内含有氣(qi)體的位置(zhì)🙇🏻(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(xìn)🛀号衰👈減,從(cóng)而影響測(ce)量精度。
4)選(xuan)擇測量點(diǎn)必須保證(zhèng)通過其測(cè)量段的最(zuì)小流速不(bú)低于0.5ms,如果(guǒ)流速低于(yú)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(guǎn)徑),以提高(gao)流速。
5)便攜(xie)式超聲波(bō)流量計是(shi)把現場的(de)管道參數(shu)納入流量(liàng)計測量系(xi)統之内的(de)儀表,所以(yi)除了要求(qiú)其探頭的(de)安裝位置(zhi)正确,還要(yào)充分考慮(lü)管道參數(shu)如直徑、材(cái)質、壁厚、襯(chèn)裏和積垢(gòu)、鏽蝕❗等因(yīn)素對測量(liang)精度的影(yǐng)響。
6)爲便于(yú)以後用其(qí)他流量計(jì)對其流量(liang)測量精度(dù)的在線檢(jian)🐉查🤩,最好在(zai)被檢流量(liang)計的前、後(hou)分别加裝(zhuāng)一段能形(xing)成對稱流(liú)場的不鏽(xiu)鋼管段。
4.2　标(biao)準表的準(zhun)備工作
　　選(xuǎn)用超聲波(bō)流量計 進(jin)行在線檢(jian)測的基本(běn)原理爲标(biāo)準表比對(duì)法,因此超(chao)聲波流量(liàng)♍計應在國(guó)家法定計(jì)量檢定機(ji)構進行檢(jiǎn)定,并取得(dé)有效的檢(jiǎn)定證書。檢(jiǎn)測前,應提(tí)前做好🌈檢(jian)測準備,檢(jian)查标準表(biǎo)、換能器及(ji)電源線是(shi)否完好。在(zai)實踐中🍉,發(fā)現在冬🌈季(ji)氣溫特😍别(bie)低時會發(fa)生電源線(xiàn)脆斷、液晶(jing)屏幕不顯(xiǎn)示💃🏻等現象(xiang)。另外,如果(guǒ)檢測點周(zhou)圍沒有電(dian)源,需要提(ti)前充電,以(yǐ)保證标準(zhǔn)表能夠在(zai)檢測過程(chéng)中正常工(gōng)作🛀。
4.3　在線檢(jian)測工作
　　首(shǒu)先要根據(jù)現場工況(kuang)條件科學(xué)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(cǎi)用哪種安(ān)裝方式,都(dou)應采用科(ke)學的安裝(zhuāng)技術,确保(bǎo)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(yǐng)響。第二,将(jiang)經過現場(chang)測量核實(shi)的工況🌍參(can)數輸入流(liú)量計,并檢(jian)查信号接(jie)收情況,确(què)認工作正(zheng)常後,方可(ke)開始檢測(ce)。第三,檢測(cè)時根據現(xiàn)場工況條(tiao)件确定不(bú)同的流量(liang)點,并分别(bié)同時采集(ji)标準表和(he)被檢流量(liàng)計的流🔞量(liang)示值,從而(ér)确定被檢(jian)流量計的(de)示值誤差(chà)。最後,調整(zheng)🐆被檢流量(liang)計的系數(shù),使被檢流(liu)量計與便(bian)攜式☎️超聲(sheng)波流量計(ji)顯示流量(liàng)數據一緻(zhì),達到校準(zhǔn)被檢流量(liang)計的📞目的(de)。
　　在實際中(zhōng),企業都會(hui)遇到原有(yǒu)的舊管線(xiàn)達不到上(shang)🏃‍♂️述檢測條(tiao)件♈的情況(kuàng)。一般地,可(kě)以在被測(cè)管線上選(xuǎn)取一段條(tiao)件較好、滿(man)🌏足超聲波(bō)流量計使(shǐ)用條件的(de)測量點安(ān)裝标準表(biǎo),如果條件(jiàn)✍️太差,就需(xu)要對現有(yǒu)管線進行(háng)改造,尤其(qí)要滿足前(qián)後直管段(duan)的要求,保(bao)證液體充(chong)滿測量管(guǎn)道,最🥵小流(liú)速不低于(yú)0.5ms等條件,從(cóng)👄而保證計(jì)量✊檢測的(de)準确性。另(ling)外,計量檢(jian)測人💋員既(jì)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(chéng)中,要求計(jì)量檢測人(ren)員本着科(kē)學的态度(dù)開展在線(xiàn)檢測工作(zuo),才能夠保(bao)證檢測的(de)準确🌈性和(he)校準效果(guǒ)。
5　目前在線(xiàn)大口徑流(liú)量計檢測(cè)工作的開(kai)展情
　　近年(nian)來,通過采(cai)用标準表(biǎo)比對法開(kāi)展對在線(xian)大口☂️徑流(liú)量計🤞的檢(jiǎn)測并校準(zhǔn),及時采集(jí)數據,保證(zheng)了所有在(zai)線流量計(ji)的準确計(jì)量,保證了(le)水—這種能(néng)源的計量(liàng)正确率,使(shi)水計量工(gong)作取得了(le)長足的發(fā)展。另❌一方(fang)面,采用超(chāo)聲波流量(liang)計作爲标(biāo)準表,負責(zé)水量計量(liang)器具的檢(jiǎn)定,開展水(shui)計量檢測(ce)手段和檢(jiǎn)定方法的(de)研究,負責(ze)水計量的(de)技術仲裁(cái),保證了供(gòng)📞水企業與(yǔ)用戶之間(jiān)、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(yǔ)馬脊梁礦(kuàng)由于在水(shuǐ)量分🏒配的(de)問題上有(you)争議,公司(sī)在兩礦的(de)分水處建(jian)立了分水(shui)站。首💛先按(àn)照兩礦的(de)實際用水(shuǐ)情況調節(jie)、分配水量(liàng),然後🔴分别(bie)爲兩個用(yong)戶各安裝(zhuāng)💔了一台固(gù)定式超聲(shēng)波流🐪量計(jì),并用便攜(xie)式超聲波(bō)流量計分(fèn)不同時段(duàn)進行多次(ci)現場檢測(cè),确保兩台(tái)在線流量(liàng)計的準确(què)計量。自此(cǐ),解決了四(si)台礦和馬(ma)脊梁礦長(zhǎng)期在用水(shui)計量上的(de)争議,取得(de)了令雙方(fāng)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(kāi)展在線大(dà)口徑流量(liàng)計的檢測(cè)、校🔱準工作(zuò)是較爲可(ke)行的方法(fǎ),這種方法(fǎ)極大🔞地方(fāng)⛹🏻‍♀️便了供水(shuǐ)📱企業的計(jì)量工作,同(tóng)時也有效(xiào)⛱️降低了企(qǐ)業在計量(liang)方⛷️面的資(zi)金消耗。檢(jiǎn)測工作中(zhong),計量人員(yuán)要認真總(zong)👉結經驗,爲(wei)供水行業(ye)今後有效(xiào)👣開展計量(liàng)工作提供(gong)切實✂️可行(háng)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(hé)不同分爲(wèi)強制檢定(ding)和非⛱️強制(zhì)檢定兩種(zhong),供水行業(yè)用于貿易(yi)☔結算的流(liu)量計屬強(qiáng)制檢定的(de)計量器具(ju),其檢定應(yīng)按照國際(ji)相關的計(jì)量檢定規(guī)程由法定(dìng)計量檢定(ding)機構實施(shi);供水行業(yè)用于内部(bu)核算的流(liu)量計屬非(fēi)強制🧑🏾‍🤝‍🧑🏼檢定(ding)的計量器(qì)具,使用者(zhe)⭕隻須按照(zhào)量傳原則(zé)進行科學(xué)的校準即(ji)可。

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