摘　要：許(xu)多 液體流(liu)量計 無法(fa)離線送檢(jian)，部分可以(yi)采用超聲(sheng)流量計 在(zai)線比對的(de)方式對流(liu)量計的工(gong)作狀态進(jin)行确認。對(dui)比對有🏃🏻‍♂️影(ying)響的因素(su)有聲速、管(guan)道内流體(ti)的軸向平(ping)均流速💯、聲(sheng)道長度、管(guan)道外周長(zhang)和管道壁(bi)厚等。分析(xi)對比對有(you)影響的因(yin)素，并提🐇出(chu)相應的處(chu)理方法👣。
1引(yin)言
　　超聲流(liu)量計比對(dui)法是目前(qian)使用最多(duo)的一種液(ye)體流✌️量儀(yi)☀️表在線使(shi)用中檢驗(yan)的方法，超(chao)聲流量計(ji)按檢測原(yuan)理可分爲(wei)多種，主要(yao)有時差法(fa)、多普勒法(fa)和聲束偏(pian)移法，其中(zhong)在線使用(yong)中檢驗采(cai)用最多的(de)是基于時(shi)差法的外(wai)夾式超聲(sheng)流量計。
2時(shi)差法超聲(sheng)流量計
　　時(shi)差法超聲(sheng)流量計利(li)用流速不(bu)同會使超(chao)聲波在流(liu)體中傳播(bo)的速度發(fa)生變化，通(tong)過分析計(ji)算改變的(de)超聲波信(xin)号，可以檢(jian)測到流體(ti)的流速，進(jin)而可以💋得(de)到流量值(zhi)。通常認爲(wei)🔞聲波在流(liu)體中的實(shi)際傳播速(su)度是由❄️介(jie)質靜止狀(zhuang)态下聲👨‍❤️‍👨波(bo)的傳播速(su)度（cf）和流💁體(ti)軸向平均(jun)流速（vm）在聲(sheng)波⭐傳播方(fang)向上的分(fen)量組成。如(ru)圖1所示，順(shun)流和逆流(liu)傳播時間(jian)與各量之(zhi)間的關系(xi)是：

式中：
tup爲(wei)超聲波在(zai)流體中逆(ni)流傳播的(de)時間；
tdown爲超(chao)聲波在流(liu)體中順流(liu)傳播的時(shi)間；
L爲聲道(dao)長度；
cf爲聲(sheng)波在流體(ti)中傳播的(de)速度；
vm爲流(liu)體的軸向(xiang)平均流速(su)；
φ爲聲道角(jiao)。
利用式
（1）的(de)兩個公式(shi)得出流體(ti)流速的表(biao)達式：

利用(yong)公式得出(chu)流體軸向(xiang)平均流速(su)後，可以通(tong)過下式得(de)出管道内(nei)的流量：

式(shi)中：
A爲管道(dao)内截面積(ji)，m2。
ID爲管道内(nei)直徑，m。
lˉ爲管(guan)道外周長(zhang)，m；
dˉ爲管道壁(bi)厚，m。
　　通過數(shu)學模型，可(ke)看出影響(xiang)超聲流量(liang)計測量結(jie)果的✨因素(su)包括聲速(su)、管道内流(liu)體的軸向(xiang)平均流速(su)、聲道長度(du)、管道外☁️周(zhou)長和管🧡道(dao)壁厚。
3影響(xiang)因素
　　下面(mian)從這幾個(ge)方面讨論(lun)具體應用(yong)時需要注(zhu)意的問題(ti)。
3.1聲速
　　超聲(sheng)流量計内(nei)置多種流(liu)體可以選(xuan)擇，勾選流(liu)體類型🏃和(he)流體溫度(du)後，超聲流(liu)量計自動(dong)顯示相應(ying)在該流體(ti)内的聲速(su)⭕。如果超聲(sheng)流量計内(nei)沒有測量(liang)介質的選(xuan)項，需要手(shou)動輸入聲(sheng)速。
　　外夾式(shi)超聲流量(liang)計的傳感(gan)器安裝在(zai)管道外側(ce)，所✂️以還須(xu)考慮🌈管道(dao)對聲速的(de)影響。需要(yao)正确地輸(shu)入管道的(de)材質、是否(fou)有内襯及(ji)内襯的材(cai)質、管道及(ji)内襯的厚(hou)度，對于碳(tan)鋼等管材(cai)，還需要考(kao)慮管道内(nei)側鏽蝕的(de)因素，管道(dao)内壁鏽蝕(shi)産✏️生氣泡(pao)或鏽蝕與(yu)管道形成(cheng)間隙✔️，會對(dui)聲速測量(liang)形成較大(da)影響。對于(yu)使🍓用時間(jian)較長，懷疑(yi)内部鏽蝕(shi)的管道，選(xuan)定測量🐉位(wei)置後可以(yi)用☀️榔頭輕(qing)輕敲擊✏️，可(ke)以使管道(dao)内表面的(de)鏽蝕脫落(luo)，吸附在管(guan)壁的氣泡(pao)也會被流(liu)體沖走，減(jian)少對聲速(su)測量的影(ying)響。
3.2管道内(nei)流體的軸(zhou)向平均流(liu)速
　　超聲流(liu)量計的原(yuan)理是測量(liang)管道内軸(zhou)向平均流(liu)速，從😘而推(tui)🐕導出管道(dao)内的流量(liang)，保證軸向(xiang)平均流速(su)測量準确(que)可靠就顯(xian)得格外重(zhong)要。
　　超聲流(liu)量計測量(liang)處的流體(ti)應該是充(chong)分發展的(de)紊流。要保(bao)證管✂️道是(shi)滿管流動(dong)，選擇超聲(sheng)流量計安(an)裝🎯位置時(shi)水平走🚩向(xiang)的管道不(bu)要選擇在(zai)最高點的(de)位置。如果(guo)超聲流量(liang)計安裝位(wei)置💃的管道(dao)不是水平(ping)走向，則要(yao)選✉️擇流體(ti)從下往上(shang)的管道，保(bao)證管道滿(man)管、無氣泡(pao)。
　　超聲流量(liang)計的流量(liang)測量建立(li)在理想的(de)速度分布(bu)基礎🐕上🚩，如(ru)果管道内(nei)的流速分(fen)布混亂，則(ze)無法得到(dao)理想的測(ce)量結果。在(zai)選擇💔超聲(sheng)流量計的(de)安裝位置(zhi)💘時，應避免(mian)選擇靠近(jin)閥門下遊(you)（尤其不全(quan)開的閥門(men)）、靠近水泵(beng)處、變徑下(xia)💋遊、彎頭下(xia)遊。保證超(chao)聲流量計(ji)的上下遊(you)有足夠的(de)直管段，使(shi)得流體速(su)度分布達(da)到比較理(li)想的狀态(tai)，才能保證(zheng)測量得到(dao)的平均流(liu)速能真實(shi)🏃反映管道(dao)内流體的(de)流速。
3.3聲道(dao)長度
　　管道(dao)已知、超聲(sheng)流量計的(de)傳感器選(xuan)定的情況(kuang)下，聲道長(zhang)度僅和傳(chuan)感器的安(an)裝方式有(you)關。超聲流(liu)量計❓傳感(gan)器的安裝(zhuang)方式💃主要(yao)有Z法安裝(zhuang)、V法安裝和(he)W法安🛀🏻裝。
　　V法(fa)安裝使用(yong)的最爲普(pu)遍，Z法安裝(zhuang)主要用于(yu)DN10以下小管(guan)道（配合專(zhuan)💔用夾具）和(he)DN500以上的大(da)口徑管道(dao)；V法安裝♌時(shi)兩個傳感(gan)器在管道(dao)同一側，兩(liang)個傳感器(qi)保證在與(yu)管道軸線(xian)平行的同(tong)一直線上(shang)相對容易(yi)；V法安裝時(shi)兩個傳感(gan)器分布在(zai)管道的兩(liang)側，同時✌️傳(chuan)感器與管(guan)道貼合點(dian)應在包含(han)管道軸線(xian)的同一平(ping)面上，安⚽裝(zhuang)時需要根(gen)據現場管(guan)道的走向(xiang)選取傳感(gan)器的安🐅裝(zhuang)位置。
3.4管道(dao)外周長（或(huo)外直徑）
　　選(xuan)定超聲流(liu)量計傳感(gan)器安裝位(wei)置後，需要(yao)對選定管(guan)段🌈表面處(chu)理後測量(liang)管道外周(zhou)長（或外直(zhi)徑）。小口徑(jing)的管道💞可(ke)以測量外(wai)周長或者(zhe)用遊标卡(ka)尺直接外(wai)管徑，大口(kou)徑的管道(dao)隻能測量(liang)外周長。用(yong)卷尺在安(an)裝傳感器(qi)位置測量(liang)幾次，選✔️擇(ze)最小的值(zhi)作爲外周(zhou)長。也可以(yi)用彈性小(xiao)的細線繞(rao)管道，在同(tong)一位置🍉調(diao)整細線幾(ji)次，得到最(zui)短長度，再(zai)用卷尺測(ce)量☀️這一長(zhang)度。
3.5管道壁(bi)厚
　　選定傳(chuan)感器安裝(zhuang)位置後，需(xu)要對管道(dao)表面處理(li)，去除油污(wu)、表面油漆(qi)等，并打磨(mo)光滑，在換(huan)能器安裝(zhuang)位置均布(bu)幾個點，使(shi)用測厚儀(yi)測量管道(dao)壁厚，并取(qu)其❄️平均值(zhi)作爲管✏️道(dao)壁厚。對無(wu)法測量的(de)參數，如管(guan)道材質、襯(chen)裏材料、厚(hou)度等，根據(ju)現場技術(shu)資料查明(ming)并💛确認。
除(chu)上述因素(su)，具體使用(yong)中還應注(zhu)意以下方(fang)面：
（1）在線比(bi)對用超聲(sheng)流量計應(ying)有有效的(de)溯源證書(shu)，其基本誤(wu)差應🧑🏽‍🤝‍🧑🏻不低(di)于±0.5%；
（2）在線比(bi)對用到的(de)其他輔助(zhu)設備，如卷(juan)尺、測厚儀(yi)、秒表等🌂計(ji)量器具均(jun)應具有有(you)效的檢定(ding)證書或校(xiao)準🌐證書；
（3）超(chao)聲流量計(ji)傳感器量(liang)值溯源是(shi)的管道口(kou)徑應盡可(ke)能和現場(chang)💯使用的管(guan)道口徑一(yi)緻，如果口(kou)徑比值超(chao)過2倍或小(xiao)于❤️1/2，還應增(zeng)加1個0.5%的附(fu)加誤差。

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