摘　要:采用(yong) 便攜式超聲(shēng)波流量計 可(kě)以實現在線(xiàn)大口徑流量(liang)計 的檢測及(jí)校準,并介紹(shào)了檢測步驟(zhou)和檢測時需(xu)要👉滿足的條(tiao)件。
1　在線檢測(ce)、校準大口徑(jìng)流量計的重(zhòng)要意義
　　目前(qian),供水行業在(zài)計量原水、出(chū)廠水、外購水(shui)、售出水量💔時(shi)一👨‍❤️‍👨般都要用(yong)到大口徑流(liú)量計,大口徑(jing)流量計的在(zai)線檢測是供(gong)水行業亟待(dài)解決的一個(gè)技術問⭕題。供(gòng)水行業常♊采(cai)用的在線流(liu)✔️量計有 電磁(ci)流量計 、 超聲(sheng)波流量計 、 插(cha)入式渦輪流(liú)量計 、 渦街流(liu)量計 、 孔闆流(liu)量計 等。這些(xiē)流量計有的(de)體積較大,有(yǒu)的安裝在管(guan)道内部,如果(guǒ)要進🚶‍♀️行檢定(ding),需要拆卸下(xia)來送到國家(jiā)大流⛱️量檢定(dìng)站📐,不僅費時(shí)☎️費力❤️,而且,大(da)口徑流量計(jì)所計量管道(dao)㊙️很多都24h輸水(shui),不能頻繁🏒或(huo)長時間停水(shuǐ)。如要✔️送檢,需(xū)要有足夠的(de)備用流量計(jì)以替代被檢(jian)流量☂️計,這又(yòu)需要每個供(gòng)水企業拿出(chu)大量的資金(jin)來購買備用(yong)流量計。這就(jiu)導緻供水👈企(qǐ)業難以做到(dao)按期進行周(zhou)期檢定。而⛹🏻‍♀️大(da)口徑👨‍❤️‍👨流量計(ji)又往往是供(gong)水行🌐業💞用于(yú)貿易結算的(de)計量器具,其(qí)準确性直接(jiē)關系到供求(qiu)雙方的經濟(ji)利益,因此大(dà)口徑流量計(jì)♻️的在🧡線檢測(cè)及校準對于(yú)供水行業有(yǒu)着極其重要(yào)的意義。
2　檢測(cè)、校準在線大(da)口徑流量計(jì)的方法及原(yuán)理
2.1　清水池容(róng)積法
　　該方法(fa)是以清水池(chí)作爲一個标(biao)準容器,在一(yi)定的時間内(nei)💔記錄通過在(zai)線流量計的(de)流量,同步記(ji)錄清水池水(shuǐ)位的變化情(qíng)況,并計算清(qīng)水池水量的(de)增加🧡量(或減(jian)📱少量),比較通(tong)過在線流🥵量(liang)計的流量和(he)清水池水量(liang)的🌐變化量,以(yi)後者作爲🔞标(biao)準值,計算在(zai)線流量計的(de)誤差,進而調(diào)整在線流量(liàng)計系數,以達(dá)到檢🔱測、校準(zhun)在線流☎️量計(ji)的目的。
2.2　标準(zhun)表比對法
　　該(gai)方法是在在(zai)線大口徑流(liú)量計所在管(guǎn)道上安裝一(yī)個标準表🚩,同(tong)步記錄通過(guo)在線大口徑(jìng)流量計和标(biao)準表的🈲流量(liàng),以後者作爲(wei)标準值,計算(suàn)在線流量㊙️計(jì)的誤⁉️差,進而(ér)調整在🈲線流(liu)量計系數,以(yi)達到檢測、校(xiao)準在線🐆流量(liang)計的目的。
　　清(qīng)水池容積法(fǎ)準确可靠,但(dan)檢測效率低(dī);相比之下,标(biāo)準表比☁️對法(fa)便于實現自(zi)動化,從而提(tí)高檢測效率(lǜ)。目前,除個别(bie)企業采用清(qīng)水池容積法(fǎ)外,大部分企(qǐ)業是采用标(biāo)準表比對法(fa)來實現在線(xiàn)大口徑流量(liang)計的檢🛀🏻測和(hé)校準的。而在(zài)标♊準表比對(duì)法中,供水企(qǐ)業普遍将便(biàn)攜式超聲波(bō)流量計作爲(wèi)标準表,因爲(wei)便攜式超聲(sheng)📐波流量計既(ji)是⛷️一種外夾(jiá)式、又是一種(zhong)便攜式的流(liú)量計量器具(jù),比較适用于(yu)大口徑流㊙️量(liàng)計的在線檢(jiǎn)測和校準。其(qí)原理是:将精(jīng)度較高的便(biàn)攜式超聲波(bō)流量計作爲(wèi)标準器具,安(an)裝在被測管(guan)道上進行檢(jian)測🔞,然後将便(biàn)攜式超聲波(bō)🏃‍♂️流量計和被(bei)檢流量計的(de)采集數據進(jin)行同步比對(duì),根據比對㊙️結(jié)果可計算被(bèi)檢流量計的(de)誤差,然後調(diao)整被檢流量(liang)計的系💔數,使(shǐ)被檢流量計(jì)與便♈攜式超(chāo)聲波流量計(jì)顯示流量數(shu)據一緻,以達(da)到校準被檢(jiǎn)流量計的效(xiào)果,公式如下(xia):
|2=n标/v被×|1
式中:|1———被(bei)檢流量計原(yuán)來的系數;
v被(bèi)———被檢流量計(ji)的平均流速(sù),單位:m3h;
n标———标準(zhǔn)流量計的平(píng)均流速,單位(wei):m3h;
|2———被檢流量計(ji)比對後的調(diào)整系數。
3　運用(yòng)便攜式超聲(sheng)波流量計實(shi)現在線大口(kou)徑流量計檢(jiǎn)測
3.1　檢測的優(you)點
1)可實現不(bú)斷流測量,設(shè)備便于攜帶(dai),安裝方便;
2)不(bú)幹擾流場,無(wu)壓力損失,儀(yi)表無可動、易(yi)損部件,穩⛱️定(dìng)性📱好;
3)外夾式(shì)探頭,可以根(gen)據管道現場(chang)情況移動安(an)裝測量📐;
4)适用(yòng)範圍廣,可用(yòng)于各種類型(xing)流量計的在(zài)線檢測;
5)适應(yīng)性強,可用于(yú)不同管徑、不(bu)同介質(高溫(wen)、高壓、易爆、高(gao)👄黏度🔞、強腐蝕(shí)、放射性高)的(de)檢測;
6)标準表(biǎo)價格基本與(yǔ)所測管徑無(wu)關,性價比高(gāo)。
3.2　檢測的缺點(dian)
1)要求準确知(zhī)道管道參數(shu),而現場實際(jì)情況又難以(yi)确定🌈;
2)作爲标(biāo)準表要求有(you)較理想的管(guǎn)道安裝條件(jian);
3)人爲因素對(duì)測量的影響(xiang)較大,對操作(zuo)人員要求很(hen)高;
4)現場流量(liang)不易調控,很(hěn)難實現全量(liàng)程測試。
4　對在(zai)線大口徑流(liu)量計進行檢(jian)測、校準時的(de)步驟
4.1　了解現(xiàn)場工況條件(jian)并盡量使其(qi)滿足檢測條(tiao)件
1)了解現場(chǎng)工況條件,包(bao)括被檢管線(xiàn)的材質、管外(wai)徑💰、管壁🛀厚、管(guan)内襯裏的材(cái)質及厚度、管(guan)内介質、介質(zhi)溫度等相關(guan)量的準确⛱️數(shù)值,要求在檢(jiǎn)測現場測量(liàng)核實(可以用(yòng)測厚☀️儀測量(liang)壁厚、用🔅軟尺(chi)測量管徑),以(yǐ)确保測量精(jing)度。
2)标準表的(de)安裝必須滿(mǎn)足直管段要(yao)求,一般情況(kuang)下💛至👨‍❤️‍👨少㊙️爲上(shang)遊10倍管徑的(de)距離,下遊5倍(bèi)管徑的距離(li),而且在30倍管(guǎn)徑的距離内(nèi)無幹擾流體(ti)狀态的因素(sù),如泵、閥等🔱,必(bi)要時應考慮(lǜ)加裝整流器(qì)。
3)測量時标準(zhun)表不能安裝(zhuang)在管内含有(you)氣體的位置(zhi)(比如,不能安(ān)裝在高于水(shuǐ)管的位置),因(yīn)爲氣泡會使(shi)超聲波信号(hao)衰減,從㊙️而影(yǐng)響測量精度(dù)。
4)選擇測量點(dian)必須保證通(tōng)過其測量段(duan)的最小流速(sù)不低于🏃‍♂️0.5ms,如果(guǒ)流速低于0.5ms,應(yīng)考慮在被檢(jiǎn)流量計安裝(zhuang)點的前10倍、後(hòu)5倍管徑的範(fan)圍内安裝變(bian)徑管(小于原(yuán)管徑),以🆚提高(gao)流速。
5)便攜式(shì)超聲波流量(liàng)計是把現場(chang)的管道參數(shù)納入流量♌計(ji)測量系統之(zhī)内的儀表,所(suǒ)以除了要求(qiu)其探🈲頭的❄️安(an)裝位置😄正确(què),還要充分考(kǎo)慮管道參數(shù)如直徑、材質(zhi)、壁厚、襯裏和(hé)積垢、鏽蝕等(děng)因素對測量(liang)精度的影響(xiang)。
6)爲便于以後(hòu)用其他流量(liàng)計對其流量(liàng)測量精度的(de)⭕在❤️線🌈檢查,最(zuì)好在被檢流(liu)量計的前、後(hou)分别加裝一(yi)段能形成對(duì)稱流場的不(bú)鏽鋼管段。
4.2　标(biao)準表的準備(bèi)工作
　　選用超(chao)聲波流量計(ji) 進行在線檢(jiǎn)測的基本原(yuan)理爲标準表(biǎo)比對法,因此(ci)超聲波流量(liang)計應在國家(jiā)法定計量檢(jiǎn)定機構進行(háng)檢定,并取得(dé)有🐕效的♌檢定(dìng)證書。檢測前(qián),應提前做好(hǎo)📱檢測準🏃備,檢(jiǎn)查标準表、換(huan)能器⛹🏻‍♀️及電源(yuan)線是否完好(hǎo)。在實踐中,發(fa)現在冬季氣(qì)溫特别低時(shi)會發生電源(yuán)線脆斷、液晶(jīng)屏幕不顯示(shi)等現象。另外(wai),如果檢測點(diǎn)周圍沒有電(dian)源,需要提前(qian)充電,以保證(zhèng)标準表能夠(gòu)✔️在檢測過💰程(cheng)中正🌈常工作(zuo)。
4.3　在線檢測工(gōng)作
　　首先要根(gēn)據現場工況(kuang)條件科學地(di)确定标準表(biǎo)的♌安裝💰位置(zhi),以便安裝換(huan)能器。換能器(qì)無論采用哪(na)種安裝方式(shì),都應采用科(kē)學💁的安裝技(jì)術,确保傳感(gǎn)器的安裝㊙️精(jing)度,盡可能減(jian)少使用環境(jing)和安裝對其(qi)測量精度的(de)🈲影響。第二,将(jiāng)經過現場測(cè)量核實的工(gōng)況參數輸入(ru)流♌量計,并檢(jiǎn)查信号接收(shōu)情況,确認工(gōng)作正常後,方(fang)可開始檢測(ce)。第三,檢測時(shí)根據現場工(gong)況條件确定(ding)不同的流量(liàng)點,并分别同(tóng)時采集标準(zhun)表📞和被檢流(liu)量計的流量(liang)示值,從而确(què)定被❌檢流量(liang)計的示值誤(wù)差。最後,調整(zhěng)被檢流🔞量計(jì)的系數,使☂️被(bei)檢流量計與(yǔ)便攜式超聲(sheng)波流量計顯(xian)示流量數據(jù)一🈲緻,達到校(xiào)準被檢流量(liàng)計的目的。
　　在(zài)實際中,企業(yè)都會遇到原(yuan)有的舊管線(xian)達不到上述(shù)檢測條㊙️件的(de)情況。一般地(di),可以在被測(ce)管線上選取(qǔ)一段條件較(jiao)💜好、滿足超聲(shēng)波流量計使(shi)用條件的測(ce)量點安裝标(biao)準表,如果條(tiao)件太差,就💋需(xū)要對現有管(guǎn)線進行改造(zao),尤其要滿足(zú)前💃🏻後直管段(duan)的要求,保🆚證(zheng)液體充滿測(ce)量管道,最小(xiǎo)流速不低于(yu)0.5ms等條件,從而(er)保證計量檢(jiǎn)測的準确性(xìng)。另✏️外,計量檢(jiǎn)測人💯員既😄要(yào)掌握過硬的(de)技術,又要積(ji)累豐富的實(shí)踐經驗。在檢(jiǎn)📞測過程中,要(yào)求計量檢測(ce)人員本着科(kē)學的态度開(kāi)展在線檢測(ce)工作,才能夠(gou)保證檢測的(de)準确性和校(xiao)準效果。
5　目前(qián)在線大口徑(jing)流量計檢測(cè)工作的開展(zhǎn)情
　　近年來,通(tong)過采用标準(zhun)表比對法開(kai)展對在線大(da)口徑流♍量計(ji)的檢測并校(xiao)準,及時采集(ji)數據,保證了(le)所有在線流(liú)量計的準确(que)計量,保證了(le)水—這種能源(yuán)的計量正确(que)率,使水計量(liang)工作取得了(le)長💋足的發展(zhǎn)。另一方面,采(cai)用超聲波流(liú)量計作爲标(biāo)準表💛,負責水(shuǐ)量計量器具(jù)的檢定,開展(zhǎn)水🔱計量檢測(ce)手段和檢定(dìng)方法的研究(jiu),負責👄水計量(liàng)的技術仲裁(cai),保證了供水(shuǐ)企🍓業與用戶(hu)之間、用戶與(yu)用戶之間的(de)☀️經濟效益。例(lì)如在2004年,四台(tai)礦與馬脊🛀🏻梁(liáng)礦由于在水(shui)量分配的問(wèn)題上有争議(yi)🛀,公司在兩礦(kuàng)⛹🏻‍♀️的分水處建(jiàn)立了分水站(zhàn)。首先按照兩(liang)礦的實際用(yong)水情況調節(jiē)、分配📧水量,然(ran)後✨分别爲兩(liang)個用戶各安(an)裝了🙇‍♀️一台固(gù)定式超聲波(bō)流量計,并用(yòng)便攜式超聲(sheng)波流量㊙️計分(fèn)不同時段進(jin)行多次現場(chǎng)👅檢測,确保兩(liang)台在線流✌️量(liang)計的準确計(jì)量。自此,解決(jue)了四🌂台礦和(he)馬脊梁礦長(zhǎng)期在用水計(ji)量上的争議(yì),取得了令雙(shuāng)方都滿意的(de)結🏃🏻‍♂️果。
6　結論
　　運(yùn)用便攜式超(chao)聲波流量計(ji)開展在線大(da)口徑流量計(ji)的檢測💋、校♋準(zhun)工作是較爲(wei)可行的方法(fa),這種方法極(jí)大地方㊙️便了(le)🍉供水企業的(de)計量工作,同(tóng)時也有效降(jiang)低了企業在(zài)計量方✔️面的(de)資金消耗。檢(jiǎn)測工作中,計(ji)量人員要認(rèn)真總結經驗(yàn),爲供水行業(ye)今後有效開(kāi)展計量工作(zuo)提供切實可(ke)行的依據。值(zhi)得注意的🥵是(shi):流量計是國(guó)家計量法制(zhi)管理的計量(liàng)器具,按其使(shi)用場合不同(tóng)分爲強制檢(jian)定和非強制(zhi)檢定兩種🧑🏾‍🤝‍🧑🏼,供(gòng)水行業用于(yú)貿易☂️結算的(de)流量計屬強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具,其檢(jiǎn)定應按照國(guó)際相關的計(jì)量檢定規🌏程(cheng)由法定計量(liàng)檢定機構實(shí)施;供水行業(ye)用于内部核(he)算的流量計(jì)屬非強制檢(jiǎn)定的計量器(qì)具,使用者隻(zhī)須按照量傳(chuan)原則進行科(ke)學的校準即(ji)可。

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