摘　要(yao)：許多 液(yè)體流量(liàng)計 無法(fǎ)離線送(song)檢，部分(fen)可以采(cǎi)用超聲(sheng)流量計(ji) 在線比(bi)對的方(fang)式對流(liú)量計的(de)工作狀(zhuang)态進行(hang)确認。對(duì)💋比對有(yǒu)影響的(de)因素有(yǒu)聲速、管(guǎn)道内流(liu)體的軸(zhou)向💚平均(jun)⭐流速、聲(sheng)道長度(dù)🐇、管道💃外(wài)周長和(hé)管道壁(bi)厚等。分(fen)析對比(bǐ)對有影(yǐng)響的因(yīn)素，并提(ti)出相應(yīng)的處理(lǐ)方法🐅。
1引(yin)言
　　超聲(sheng)流量計(jì)比對法(fa)是目前(qián)使用最(zuì)多的一(yī)種液體(ti)流量♍儀(yi)表在線(xiàn)使用中(zhong)檢驗的(de)方法，超(chāo)聲流量(liang)計按檢(jiǎn)測原理(li)可分爲(wei)多種，主(zhǔ)要有時(shi)差法、多(duo)普勒法(fa)和聲束(shù)偏移法(fa)，其中在(zài)線使用(yòng)中檢驗(yan)采⁉️用最(zuì)多的是(shì)基于時(shi)差法的(de)外夾式(shi)超聲流(liu)量計。
2時(shí)差法超(chao)聲流量(liàng)計
　　時差(chà)法超聲(shēng)流量計(ji)利用流(liu)速不同(tong)會使超(chao)聲波在(zài)流體中(zhong)傳播的(de)速度發(fā)生變化(huà)，通過分(fen)析計算(suàn)改變的(de)超聲波(bo)🤩信号，可(ke)以檢測(cè)到流體(tǐ)的流速(sù)，進而可(ke)以🐆得到(dào)流量值(zhí)。通常認(ren)爲聲波(bō)在流體(ti)中的實(shi)際傳播(bō)🛀速度是(shì)由介質(zhi)靜止狀(zhuàng)态下聲(sheng)❗波的傳(chuan)播速度(dù)（cf）和流體(tǐ)軸向平(ping)均流速(sù)（vm）在聲波(bo)傳播方(fang)向上的(de)分量組(zu)成。如圖(tu)1所示，順(shun)流和逆(ni)流傳播(bo)時間與(yǔ)各量之(zhi)間的關(guan)系是：

式(shì)中：
tup爲超(chao)聲波在(zai)流體中(zhōng)逆流傳(chuán)播的時(shi)間；
tdown爲超(chāo)聲波在(zai)流體中(zhong)順流傳(chuán)播的時(shí)間；
L爲聲(shēng)道長度(dù)；
cf爲聲波(bo)在流體(ti)中傳播(bō)的速度(du)；
vm爲流體(ti)的軸向(xiang)平均流(liu)速；
φ爲聲(shēng)道角。
利(li)用式
（1）的(de)兩個公(gong)式得出(chu)流體流(liú)速的表(biǎo)達式：

利(lì)用公式(shì)得出流(liú)體軸向(xiang)平均流(liú)速後，可(kě)以通過(guò)下式得(dé)出管道(dao)内的流(liu)量：

式中(zhong)：
A爲管道(dào)内截面(miàn)積，m2。
ID爲管(guan)道内直(zhi)徑，m。
lˉ爲管(guǎn)道外周(zhou)長，m；
dˉ爲管(guǎn)道壁厚(hou)，m。
　　通過數(shu)學模型(xíng)，可看出(chū)影響超(chāo)聲流量(liang)計測量(liang)結果的(de)因素包(bao)♈括🛀🏻聲速(sù)、管道内(nei)流體的(de)軸向平(ping)均流速(su)、聲道長(zhǎng)度、管道(dao)外周長(zhǎng)🔴和管道(dào)壁厚。
3影(ying)響因素(su)
　　下面從(cóng)這幾個(gè)方面讨(tao)論具體(tǐ)應用時(shi)需要注(zhu)意的🈲問(wen)題。
3.1聲速(su)
　　超聲流(liu)量計内(nei)置多種(zhǒng)流體可(kě)以選擇(zé)，勾選流(liu)體類型(xing)和流體(tǐ)溫度後(hou)，超聲流(liu)量計自(zi)動顯示(shì)相應在(zài)該流體(ti)内的聲(sheng)速。如果(guǒ)🎯超聲流(liú)量計内(nei)沒有測(ce)量介質(zhì)的選項(xiàng)，需要手(shou)動輸入(rù)聲速。
　　外(wài)夾式超(chao)聲流量(liang)計的傳(chuán)感器安(ān)裝在管(guǎn)道外側(cè)，所以♊還(hai)須考慮(lǜ)管道對(dui)聲速的(de)影響。需(xu)要正确(que)地輸入(rù)管道的(de)材質、是(shì)否有内(nei)襯及内(nei)襯的材(cai)質、管道(dào)及内襯(chen)的厚☔度(du)，對于碳(tàn)鋼等管(guǎn)材，還需(xū)要考👉慮(lǜ)管道内(nei)側鏽蝕(shi)的因素(sù)，管道内(nèi)壁鏽蝕(shí)産生氣(qi)泡或鏽(xiu)蝕與管(guan)🎯道形成(chéng)間隙，會(hui)對聲速(sù)測量形(xing)成較大(da)影響。對(duì)于使🐅用(yong)時間較(jiao)長，懷疑(yi)内部鏽(xiu)蝕的管(guan)道，選定(ding)測量位(wei)置後可(kě)以用榔(lang)頭輕輕(qing)敲擊，可(ke)以使管(guǎn)🛀道内表(biǎo)面的鏽(xiu)蝕脫落(luo)，吸附在(zai)管壁的(de)氣泡也(ye)會被流(liu)體沖走(zou)，減少對(duì)聲速測(cè)量的影(ying)響。
3.2管道(dào)内流體(tǐ)的軸向(xiang)平均流(liu)速
　　超聲(shēng)流量計(jì)的原理(li)是測量(liang)管道内(nèi)軸向平(píng)均流速(sù)，從而推(tuī)導出管(guan)道内的(de)流量，保(bao)證軸向(xiàng)平均流(liu)速測量(liàng)準确可(ke)靠就👅顯(xiǎn)得💃格外(wài)重要。
　　超(chao)聲流量(liàng)計測量(liang)處的流(liu)體應該(gāi)是充分(fèn)發展的(de)紊流。要(yào)保證管(guǎn)道是滿(man)管流動(dòng)，選擇超(chao)聲流量(liang)計安裝(zhuāng)💜位置時(shi)水平走(zǒu)向的管(guǎn)道不要(yao)選擇在(zài)最高點(dian)的位置(zhì)。如果超(chao)聲流量(liang)計安🏃🏻裝(zhuang)位置的(de)管道不(bu)是水平(píng)走向，則(zé)要選擇(ze)流體從(cóng)下往上(shàng)的管道(dao)，保證管(guǎn)道滿管(guan)❗、無氣泡(pao)。
　　超聲流(liú)量計的(de)流量測(cè)量建立(li)在理想(xiǎng)的速度(dù)分布基(ji)礎上🔴，如(ru)果管道(dao)内的流(liu)速分布(bù)混亂，則(ze)無法得(de)到✔️理想(xiang)的測量(liang)結果。在(zai)選擇❌超(chao)聲流量(liàng)計的安(ān)裝位置(zhi)時，應避(bi)免選擇(ze)🈲靠近閥(fa)門下遊(yóu)（尤其不(bú)💁全開的(de)閥門）、靠(kao)近水泵(beng)處、變徑(jìng)下遊、彎(wān)頭下遊(you)。保證超(chāo)聲流量(liàng)計🔴的上(shàng)下遊有(you)足夠的(de)直管段(duàn)，使得流(liú)體速度(du)分布達(dá)到比較(jiao)理想的(de)狀态，才(cái)能保證(zhèng)測量得(de)到的平(ping)均流速(sù)能真實(shí)反映管(guan)道内流(liu)體的流(liu)速㊙️。
3.3聲道(dao)長度
　　管(guan)道已知(zhi)、超聲流(liú)量計的(de)傳感器(qi)選定的(de)情況下(xia)，聲道長(zhang)度🙇🏻僅和(he)🈲傳感器(qì)的安裝(zhuāng)方式有(yǒu)關。超聲(shēng)流量計(ji)傳感器(qi)的安裝(zhuāng)💛方式主(zhǔ)要有Z法(fa)安裝、V法(fǎ)安裝和(he)W法安裝(zhuang)。
　　V法安裝(zhuāng)使用的(de)最爲普(pǔ)遍，Z法安(ān)裝主要(yào)用于DN10以(yǐ)下小管(guǎn)道（配合(hé)專用夾(jia)具）和DN500以(yǐ)上的大(da)口徑管(guǎn)道；V法安(ān)裝時兩(liǎng)個傳感(gǎn)器在管(guǎn)道同一(yī)側，兩個(ge)傳感器(qì)保證在(zai)與管道(dao)軸線平(píng)行的同(tong)一直線(xiàn)上相對(dui)容易；V法(fa)安裝♉時(shi)兩個傳(chuán)感器分(fen)布在管(guǎn)道的兩(liang)側，同時(shi)傳感器(qi)與管道(dào)貼合點(diǎn)應在包(bao)含管道(dao)軸線的(de)同一平(píng)面上，安(ān)裝時需(xu)要根據(jù)現場管(guǎn)道的走(zou)向選取(qu)傳感器(qi)🌈的安💛裝(zhuang)位置。
3.4管(guan)道外周(zhou)長（或外(wai)直徑）
　　選(xuan)定超聲(shēng)流量計(jì)傳感器(qì)安裝位(wèi)置後，需(xu)要對選(xuǎn)定管段(duan)🥰表面處(chu)理後測(ce)量管道(dao)外周長(zhang)（或外直(zhi)徑）。小口(kou)徑的管(guan)道可以(yi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼測量外(wài)周長或(huo)者用遊(yóu)标卡尺(chǐ)直接外(wai)管徑㊙️，大(da)口徑的(de)管道🌈隻(zhī)能測量(liang)外周長(zhang)。用卷尺(chǐ)在安裝(zhuang)傳感器(qi)位置測(ce)量幾次(cì)，選🆚擇最(zui)小的值(zhí)作爲外(wài)周長。也(ye)可以💃用(yòng)彈性小(xiǎo)的細線(xian)繞管道(dao)🙇🏻，在同一(yī)位置調(diao)整細線(xiàn)幾次，得(de)到最短(duǎn)長度，再(zài)用卷尺(chi)測量♻️這(zhe)一長度(du)。
3.5管道壁(bì)厚
　　選定(dìng)傳感器(qi)安裝位(wèi)置後，需(xu)要對管(guan)道表面(mian)處理，去(qu)除油污(wu)、表✍️面油(you)漆等，并(bing)打磨光(guang)滑，在換(huan)能器安(an)裝位置(zhi)均布幾(jǐ)🈲個點，使(shi)用測厚(hòu)儀測量(liang)管道壁(bi)厚，并取(qu)其平均(jun)值✂️作爲(wei)管道壁(bì)厚。對無(wú)法測量(liàng)的🏒參數(shù)，如管道(dào)材質、襯(chèn)裏材料(liào)、厚度等(deng)，根據現(xiàn)場技術(shù)資🐅料查(cha)明并确(que)認。
除上(shang)述因素(sù)，具體使(shǐ)用中還(hái)應注意(yi)以下方(fāng)面：
（1）在線(xian)比對用(yong)超聲流(liú)量計應(yīng)有有效(xiào)的溯源(yuán)證書，其(qí)基本⭐誤(wù)⭕差應不(bu)低于±0.5%；
（2）在(zài)線比對(duì)用到的(de)其他輔(fu)助設備(bèi)，如卷尺(chi)、測厚儀(yi)、秒💁表等(deng)計量器(qi)🔞具均應(yīng)具有有(you)效的檢(jiǎn)定證書(shū)或校準(zhǔn)👌證書；
（3）超(chao)聲流量(liàng)計傳感(gǎn)器量值(zhi)溯源是(shi)的管道(dao)口徑應(ying)盡可能(neng)和㊙️現場(chǎng)㊙️使用的(de)管道口(kou)徑一緻(zhì)，如果口(kou)徑比值(zhí)超過2倍(bèi)或小于(yú)💁1/2，還應增(zēng)加1個0.5%的(de)附加誤(wu)差。

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