便攜式超聲波流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)管道流量測(cè)量與分析
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圖1 換能器的安裝
2.2 顯示儀表的安裝
（1）顯示儀表的安裝地點(diǎn)
顯示儀表的安裝地點(diǎn)應(yīng)選擇振動(dòng)沖擊很小的位置，注意避免電磁場(chǎng)的影響，儀表電源應(yīng)避免引起電壓波動(dòng)，使用環(huán)境溫度亦應(yīng)在說(shuō)明書中的范圍之內(nèi)，除特殊密封儀表外，應(yīng)安裝在無(wú)腐蝕性的環(huán)境中。
（2）連線長(zhǎng)度
儀表與換能器之間的連線應(yīng)用屏蔽線，連線長(zhǎng)度按說(shuō)明書要求，一般不超過500m，但在發(fā)電廠，由于干擾較大，連線長(zhǎng)度一般不超過100m。
3 實(shí)際案例與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
為了找出影響超聲波流量計(jì)精度的因素，在測(cè)量江蘇東南鋼鐵廠排水系統(tǒng)管道流量的時(shí)候，進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)?？偨Y(jié)了一下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。
（1）要有足夠長(zhǎng)的表前直管段長(zhǎng)度（如表1所示）。
（2）管道幾何尺寸精確，管內(nèi)結(jié)垢不能太厚。由流量與管徑的關(guān)系可知，管徑每存在1%的誤差，就會(huì)產(chǎn)生約3%的流量測(cè)量誤差。因此，使用超聲波流量計(jì)時(shí)，必須將壁厚測(cè)量精確。
管道結(jié)垢，不但造成管徑誤差，還會(huì)使聲波發(fā)生散射，降低超聲波流量計(jì)的測(cè)量精度。結(jié)垢過厚時(shí)，儀表甚至不能工作。表2為管道結(jié)垢對(duì)流量測(cè)量的影響計(jì)算表。
對(duì)于有的管道結(jié)垢已非常嚴(yán)重，可以先把換能器拿下來(lái)，用手錘敲敲安裝換能器的部位，水垢收到震動(dòng)后會(huì)局部掉落下來(lái)，再把換能器安裝在管道上測(cè)試，如果還不行，只有建議單位將測(cè)量段管道更新為不銹鋼管道。
輸水管道中有空氣是普遍存在的問題，源水管道中氣體含量更大。管道中的氣體占據(jù)管道有效截面積，使流量測(cè)量產(chǎn)生誤差。如果管道中氣體過多，會(huì)使超聲波發(fā)生散射而使儀表不能工作。因此，在儀表上游安裝排氣閥是必要的。
排氣閥的位置應(yīng)安裝在儀表上游30D以上處，每隔一定時(shí)間就應(yīng)排氣一次。在東南鋼鐵廠DN600和DN900兩管道做試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在沒有安裝排氣閥時(shí)，流量計(jì)約多計(jì)水量9%～10%。
（4）管道中的流體沒有充滿管道
當(dāng)換能器在管道上安裝好后，流量計(jì)接收的強(qiáng)度信號(hào)在熒幕上仍沒有顯示，而其他預(yù)顯程序正常時(shí)，說(shuō)明管道中流體沒有充滿管道。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過對(duì)基本原理的了解和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，再次對(duì)東南鋼鐵廠的排水系統(tǒng)測(cè)量流量，通過與已校準(zhǔn)的在線流量計(jì)的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)當(dāng)考慮了以上干擾精度的因素和采用合適的安裝方法后，測(cè)量精度由第一次的±1.67%提高到±0.81%，滿足了測(cè)試精度的要求。
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