摘 要:采用(yòng)
便攜式超聲波(bo)流量計
可以實(shi)現在線大口徑(jìng)流量計
的檢測(cè)及校準,并介紹(shao)了檢測步驟和(he)檢測時需要滿(mǎn)足的條♈件💃🏻。
1 在線(xian)檢測、校準大口(kou)徑流量計的重(zhòng)要意義
目前,供(gong)水行業在計量(liàng)原水、出廠水、外(wai)購水、售出水量(liàng)時一般都要用(yong)到大口徑流量(liàng)計,大口徑流量(liang)計的在🔆線檢測(cè)是供水行業🌈亟(ji)待解決的一個(ge)技術問☔題。供水(shuǐ)行業常采用的(de)在線流❗量計有(yǒu)
電磁流量計
、
超(chao)聲波流量計
、
插(chā)入式渦輪流量(liang)計
、
渦街流量計(jì)
、
孔闆流量計
等(deng)。這些流量計有(you)的體積較大,有(yǒu)的安裝在管道(dào)内部,如果要進(jìn)行檢定,需要拆(chāi)卸下來送到國(guo)家大流量檢定(dìng)站,不僅費時費(fei)力,而且,大口徑(jìng)流量計所計量(liang)管道很多都24h輸(shu)水,不能頻繁或(huò)長時間停水。如(rú)要送檢,需要有(yǒu)足夠的備用流(liú)量計以替代被(bei)檢流量⛱️計,這又(you)需要每個供水(shui)企業拿出大量(liang)的資金來購買(mǎi)備用流量計。這(zhè)就導緻供水企(qǐ)業難以做到按(an)期進行周期檢(jiǎn)定。而大口徑💛流(liú)量計又往往是(shì)供水行業用于(yu)貿易結算的計(jì)量器具,其準确(que)性直接關系到(dào)供求雙❌方的經(jing)濟利益,因此大(da)口徑流量計💁的(de)在線檢測及校(xiao)準對于供水行(háng)業有着極其重(zhong)要的意義。
2 檢測(cè)、校準在線大口(kǒu)徑流量計的方(fang)法及原理
2.1 清水(shuǐ)池容積法
該方(fang)法是以清水池(chí)作爲一個标準(zhǔn)容器,在一定的(de)時間内記🙇♀️錄通(tōng)過在線流量計(jì)的流量,同步記(ji)錄清水池水位(wei)的變化情況,并(bing)計算清水池水(shuǐ)量的增加量(或(huo)減少量),比較通(tōng)過在線流量計(ji)的流量和清水(shui)㊙️池水量的🏃🏻變化(hua)量,以後者作爲(wei)标準值,計算在(zài)線流量計的誤(wu)差,進而調整在(zai)線流量計系🧑🏾🤝🧑🏼數(shù),以達到檢👨❤️👨測、校(xiào)準在線流量計(jì)的目的。
2.2 标準表(biao)比對法
該方法(fa)是在在線大口(kǒu)徑流量計所在(zai)管道上安裝一(yi)個✉️标準表,同步(bu)記錄通過在線(xian)大口徑流量計(jì)和💔标準表的💃🏻流(liu)量,以後者作爲(wèi)标準值,計算在(zai)線流量計的誤(wu)差,進而💁調整在(zai)線流量計系數(shù),以達到檢測、校(xiao)準在線流量計(ji)的目的。
清水池(chí)容積法準确可(ke)靠,但檢測效率(lü)低;相比之下,标(biāo)準表比對法便(bian)于實現自動化(huà),從而提高檢測(ce)效率。目🌈前,除個(gè)别企業采用清(qīng)水池容積法外(wài),大部分👈企業是(shì)采用标準表比(bǐ)📐對法來實現在(zài)線大口徑流🌍量(liàng)計的檢測和校(xiào)準的。而在标準(zhun)表比對法中,供(gòng)水🔴企業普遍将(jiāng)💋便攜式超聲⛱️波(bō)流量計作💃爲标(biao)準表,因爲便攜(xie)式超聲波流量(liang)計既是💋一種外(wài)夾式、又是一種(zhǒng)便攜式的流量(liàng)計量器具,比較(jiào)适用于大口徑(jìng)流量計的在線(xian)檢測和🔴校準。其(qí)原理是:将精度(dù)較高的便攜式(shì)超聲波流量計(ji)作爲标準器具(jù),安裝在被測✏️管(guan)道上進行檢測(cè),然後将便攜式(shi)超聲波🏒流量計(ji)和被檢流量計(jì)的采集數據進(jìn)行同步比對,根(gen)據比對結果✏️可(ke)計算被檢流量(liàng)計🍉的誤差,然後(hou)調整被檢流量(liang)計的系數,使被(bèi)檢流量計與便(bian)攜式超聲波流(liú)量計顯示流量(liang)數據一緻,以達(dá)到校準被檢流(liu)量計的效果,公(gōng)式如下:
|2=n标/v被×|1
式(shì)中:|1———被檢流量計(ji)原來的系數;
v被(bei)———被檢流量計的(de)平均流速,單位(wei):m3h;
n标———标準流量計(ji)的平均流速,單(dān)位:m3h;
|2———被檢流量計(jì)比對後的調整(zheng)系數。
3 運用便攜(xié)式超聲波流量(liang)計實現在線大(da)口徑流量計檢(jian)測
3.1 檢測的優點(diǎn)
1)可實現不斷流(liu)測量,設備便于(yu)攜帶,安裝方便(biàn);
2)不幹擾流場,無(wu)壓力損失,儀表(biǎo)無可動、易損部(bù)件,穩定性☎️好;
3)外(wai)夾式探頭,可以(yǐ)根據管道現場(chang)情況移動安裝(zhuang)測量♊;
4)适用範圍(wei)廣,可用于各種(zhǒng)類型流量計的(de)在線檢測;
5)适應(ying)性強,可用于不(bu)同管徑、不同介(jie)質(高溫、高壓、易(yì)爆、高黏度、強腐(fǔ)蝕、放射性高)的(de)檢測;
6)标準表價(jià)格基本與所測(ce)管徑無關,性價(jià)比高。
3.2 檢測的缺(que)點
1)要求準确知(zhī)道管道參數,而(ér)現場實際情況(kuàng)又難以确定🌈;
2)作(zuo)爲标準表要求(qiu)有較理想的管(guan)道安裝條件;
3)人(ren)爲因素對測量(liang)的影響較大,對(dui)操作人員要求(qiu)很高;
4)現場流量(liang)不易調控,很難(nán)實現全量程測(ce)試。
4 對在線大口(kou)徑流量計進行(háng)檢測、校準時的(de)步驟
4.1 了解現場(chǎng)工況條件并盡(jìn)量使其滿足檢(jiǎn)測條件
1)了解現(xian)場工況條件,包(bao)括被檢管線的(de)材質、管外徑、管(guǎn)壁厚、管内襯裏(li)的材質及厚度(du)、管内介質、介質(zhì)溫度等相關量(liàng)的準确數值🔴,要(yao)求在檢測現場(chǎng)測量核實(可以(yi)用測厚儀測量(liàng)壁厚、用🈲軟尺測(cè)量管徑),以确保(bao)測量精度。
2)标準(zhǔn)表的安裝必須(xū)滿足直管段要(yao)求,一般情況下(xia)至少爲上遊10倍(bei)管徑的距離,下(xià)遊5倍管徑的距(jù)離,而且在👉30倍管(guan)徑的距離内無(wu)幹擾流體狀态(tài)的因素,如泵、閥(fa)等,必要時❤️應考(kǎo)慮💯加裝整㊙️流器(qi)。
3)測量時标準表(biǎo)不能安裝在管(guǎn)内含有氣體的(de)位置(比如,不能(neng)安裝在高于水(shui)管的位置),因爲(wei)氣泡會使超聲(shēng)波信号衰減,從(cóng)而影響測量精(jing)度。
4)選擇測量點(diǎn)必須保證通過(guo)其測量段的最(zui)小流速不低于(yu)0.5ms,如果流速低于(yu)0.5ms,應考慮在被檢(jian)流量計安裝點(diǎn)的🈚前10倍、後5倍管(guǎn)徑的範圍内安(an)裝變徑管(小于(yú)原👉管徑),以提高(gāo)流🔅速。
5)便攜式超(chāo)聲波流量計是(shì)把現場的管道(dao)參數納入流📧量(liàng)計測量✨系統之(zhi)内的儀表,所以(yǐ)除了要求其探(tàn)💘頭的🥵安裝⭐位置(zhì)正确,還要充分(fen)考慮管道參數(shù)如直徑、材質、壁(bì)厚、襯裏和積垢(gou)、鏽蝕❌等因素對(duì)測量精度的影(yǐng)響。
6)爲便于以後(hòu)用其他流量計(jì)對其流量測量(liàng)精度的在線檢(jiǎn)查,最好在被檢(jiǎn)流量計的前、後(hòu)分别加裝一😍段(duan)能形成對稱流(liu)場的不鏽鋼管(guan)段。
4.2 标準表的準(zhǔn)備工作
選用超(chao)聲波流量計
進(jìn)行在線檢測的(de)基本原理爲标(biāo)準表比對法,因(yīn)此超聲波流量(liàng)🍓計應在國家法(fa)定計量檢定機(ji)構進行檢定,并(bing)取🈲得有效的📐檢(jian)定證書。檢測前(qián),應提前做好檢(jiǎn)測準備,檢查标(biao)準表、換能器及(jí)電源線是否完(wán)好。在實踐中,發(fā)現在冬季氣溫(wēn)特🔞别低時會發(fa)生電源線脆斷(duan)、液晶屏幕不顯(xian)示等現象。另外(wài),如果檢測點周(zhou)圍沒有電源,需(xū)要提前充電,以(yǐ)保證标準表能(neng)夠在檢測過程(chéng)中正常工作。
4.3 在(zai)線檢測工作
首(shǒu)先要根據現場(chǎng)工況條件科學(xue)地确定标準表(biao)的安裝位✌️置,以(yǐ)便安裝換能器(qi)。換能器無論采(cǎi)用哪種安裝方(fāng)式,都應🌐采用🍓科(kē)學的安裝技術(shu),确保傳感器的(de)安裝🈲精度,盡可(kě)能減少使用環(huán)境和安裝對其(qí)測👉量精度的影(yǐng)響。第二🌏,将經過(guò)現場測量核實(shí)的工況參數輸(shu)入流量計,并檢(jiǎn)查信号接收情(qíng)況,确認工作正(zheng)常後,方可開始(shi)檢測。第三,檢😄測(cè)時根據現場工(gōng)況條件确定不(bu)同的流量點,并(bing)分别同時采集(ji)标準表和被檢(jian)流量計的流量(liang)示值,從而确定(ding)被檢流量計的(de)示值誤差。最後(hòu),調整被檢流量(liang)計的系數,使被(bèi)檢🍉流量計與便(bian)攜式超聲波流(liú)量計顯示流量(liang)數據一緻,達到(dào)校準✔️被檢流量(liang)計的目的。
在實(shi)際中,企業都會(huì)遇到原有的舊(jiù)管線達不到上(shang)述檢☔測條件的(de)情況。一般地,可(kě)以在被測管線(xiàn)上選取一段條(tiao)件較好、滿足超(chao)聲波流量計使(shi)用條件的測量(liang)點安裝标😍準表(biǎo),如果條件太差(cha),就需要對現有(yǒu)管線進行🌈改造(zào),尤其💞要滿足前(qian)後直管段的要(yao)求,保🏃♂️證液體充(chōng)滿🔴測量管道,最(zui)小流速不低于(yu)0.5ms等條件,從⛱️而保(bǎo)證計量檢測的(de)準确性。另外,計(ji)量檢測人員既(ji)要掌握過硬的(de)技術,又要積累(lei)豐富的實踐經(jing)驗。在檢✏️測過程(cheng)中,要求計量檢(jiǎn)測人員本着科(ke)學的态度開展(zhǎn)在線檢測工作(zuò),才能夠保證檢(jiǎn)測的準确性和(he)校準效果。
5 目前(qian)在線大口徑流(liú)量計檢測工作(zuo)的開展情
近年(nian)來,通過采用标(biāo)準表比對法開(kāi)展對在線大口(kǒu)徑流量計的檢(jiǎn)測并校準,及時(shi)采集數據,保證(zheng)了所🆚有在線流(liú)量計的準确計(jì)量,保證了水—這(zhe)種能源的計量(liang)正确率,使水計(ji)量☁️工作取得了(le)長足的發展。另(lìng)一方面,采用超(chao)聲波流量計作(zuò)👈爲标準表,負責(zé)水量㊙️計量器具(jù)的檢定,開展水(shui)計量檢測手段(duan)和檢定方法的(de)研究,負責水計(jì)量的技術仲裁(cái),保證了供水企(qi)業與用戶之間(jian)、用戶與用戶之(zhī)間的經濟效益(yi)。例如在2004年,四台(tái)礦與馬脊🔞梁礦(kuang)由于在水量分(fèn)配的問題上有(yǒu)争議🌈,公司在兩(liang)礦🔞的分水處建(jiàn)立了分水站。首(shǒu)✏️先按照兩礦的(de)實際用水情況(kuang)調節、分配水量(liang),然後分别爲兩(liang)個用戶各安裝(zhuāng)了一台固定式(shì)超聲波流😄量計(ji),并用便攜式超(chao)聲波流量計♉分(fen)不同時段進行(hang)多次現場⛷️檢測(ce),确保兩台在線(xiàn)流量計的準确(què)計量。自此,解決(jué)了四台礦和馬(ma)脊梁礦長期在(zài)用水計量上的(de)争議,取得了令(ling)雙方都滿意的(de)結果。
6 結論
運用(yòng)便攜式超聲波(bō)流量計開展在(zài)線大口徑流量(liang)🔴計💛的檢測、校🈚準(zhǔn)工作是較爲可(ke)行的方法,這種(zhǒng)方法極大地方(fāng)🌈便了供水企業(yè)的計量工作,同(tong)時也有效㊙️降低(dī)了企業在計量(liàng)方面的資🌈金消(xiāo)耗。檢測工作中(zhōng),計量人員要認(rèn)真總結經驗,爲(wèi)供水行業今後(hòu)有效開展計量(liàng)工作提供切實(shí)可行的依據。值(zhi)得注意的是:流(liu)量計是⛱️國家計(ji)量法制管理的(de)計量器具,按其(qi)使用場合不同(tóng)分爲強制檢定(ding)和非強制檢定(dìng)兩種💁,供水行業(ye)用于貿易結算(suàn)的流量計屬強(qiang)制檢定的計量(liang)器具,其檢定應(yīng)按照國際相關(guan)的計量檢定規(gui)程由法定計量(liàng)檢定機構實施(shī);供水行業用于(yu)内部核算的流(liu)量計屬非強制(zhì)檢定的計量器(qi)具,使用者🐉隻須(xu)按照量傳原則(ze)進行👈科學的校(xiào)準即可。
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