摘要：電磁流量計(jì)目前大多采用離線檢定法,為探知現(xiàn)場使用條件下流量測量的正確率,需對電磁流量計(jì)進(jìn)行在線檢測。通過現(xiàn)場試驗(yàn)米說明采用超聲波流量計(jì)對電磁流量計(jì)進(jìn)行在線檢測的可行性，并闡述了提高在線檢測正確率的方法和在線檢測的應(yīng)用前景。
0引言
由于大口徑流量計(jì)多數(shù)是電磁流量計(jì),儀表結(jié)構(gòu)一般為法蘭連接或者是插人管道,只在停流時(shí)才允許拆卸,且拆裝和運(yùn)輸送檢十分麻煩;另一方面,流量計(jì)的現(xiàn)場工作環(huán)境與實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)的環(huán)境相差較大,檢定后的數(shù)據(jù)可能還是會(huì)有偏差。特別是在給水行業(yè),由于應(yīng)用管徑大和行業(yè)特點(diǎn),要做到斷流取表外送檢測，操作起來難度很大，甚至根本無法拆下來。污水處理企業(yè)的污水流量計(jì)--直以來作為企業(yè)與政府部門的結(jié)算用表,其正確率直接關(guān)系到供求雙方的經(jīng)濟(jì)利益,但因其口徑大(直徑約1.4m)、埋得深(深度約4m)，無法將設(shè)備拆卸檢測。因此大口徑污水流量計(jì)的在線檢測是供水行業(yè)亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。
1流量計(jì)的選型
污水中含有細(xì)小的砂粒粘土壤、微量的油品、有機(jī)化合物、各種水藻.溶解在其中的空氣和氣體等。根據(jù)污水具有流量變化大、含雜質(zhì).腐蝕性小有一定的導(dǎo)電能力等特性,測量污水的流量,用超聲波流量計(jì)是一個(gè)很好的選擇。超聲波流量檢測技術(shù)是近年來流量檢測領(lǐng)域的一個(gè)亮點(diǎn)，超聲波流量計(jì)采用非接觸式管外安裝,在不停產(chǎn)、不停水的情況下在管道外部安裝換能器即可測量,問答式數(shù)據(jù)輸人及參數(shù)選擇,完善的自檢功能使儀表操作簡單、維護(hù)方便.遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸功能，可選配數(shù)據(jù)顯示器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控。
2具體實(shí)施
為順應(yīng)計(jì)量市場的需求,經(jīng)過國家水大流最計(jì)量站檢定合格后,對溫州地區(qū)大口徑污水流最計(jì)進(jìn)行檢測。整套設(shè)備具有方便快捷.不需切制管道.低維護(hù).無壓損的安裝特點(diǎn)。其主機(jī)外殼可在惡劣的工業(yè)環(huán)境下操作。
我們分別于2008年.2009年，對溫州中環(huán)正源水務(wù)有限公司的一臺(tái)大口徑電磁流量計(jì)進(jìn)行了測量。其檢測數(shù)據(jù)見表1。
在多次試驗(yàn)、檢測中，我們發(fā)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤而產(chǎn)生較大誤差的次數(shù)很多。因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)誤差很大的時(shí)候要檢查參數(shù)設(shè)置是否正確。在讀取流量示值時(shí),應(yīng)注意要在流量較穩(wěn)定、溫度變化較小時(shí)進(jìn)行。有時(shí)候遇到影響，讀數(shù)會(huì)突然產(chǎn)生大的變化,我們采取的做法是讓流量計(jì)連續(xù)讀數(shù),比如分幾次連續(xù)記錄2~3分鐘的讀數(shù),然后取平.均值。
3檢測方法和解決方法
根據(jù)2010年我院對近2年內(nèi)多臺(tái)不同口徑流量計(jì)的檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,總結(jié)出具體的檢測方法和一些解決方法。
3.1安裝方法
超聲波流量計(jì)一般有兩種探頭安裝方式,即Z法和V法。一般情況下:管徑D>200mm時(shí)選用Z法，管徑D<200mm時(shí)選用V法。
Z法安裝--般適用于較粗的輸水管道和水介質(zhì)不潔凈或管道內(nèi)壁有水垢而使“V"式安裝信號(hào)失真等狀況。
對于管道條件較好者,即使D稍大于200mm,為了提高測量精度,也可采用V法安裝。
無論使用哪種安裝方式,都應(yīng)該注意:在水平管道上,一般應(yīng)選擇管道的中部,避開頂部和底部。安裝時(shí)要清除安裝處管道表面的污垢、鐵銹,若太粗糙還需用打磨機(jī)和砂紙打磨,避免局部凹陷，凸出物修平,使表面盡量光亮。檢測點(diǎn)須有一-定半徑弧度和換能器吻合,并涂上硅脂進(jìn)行耦合。對于銹蝕嚴(yán)重的管道，可用手錘震擊管壁,以震掉管壁上的銹層,但必須注意防止擊出凹坑。然后觀察儀表的信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)質(zhì)量,如發(fā)現(xiàn)不好,則可細(xì)微調(diào)整探頭位置。換能器的安裝是影響測量正確率的關(guān)鍵因素。對安裝時(shí)測量點(diǎn)宜選擇距上游10倍管徑長度距下游5倍管徑長度的均勻直管段(即前10D后5D)。若上、下游側(cè)安裝有彎頭、漸擴(kuò)管、漸縮管等阻流件,應(yīng)將超聲波流量計(jì)上.下游直管段延長到(25~50)D。當(dāng)采用V法安裝時(shí),兩個(gè)換能器的水平位置較易保證。當(dāng)采用Z法安裝時(shí),應(yīng)當(dāng)用坐標(biāo)紙包裹管道,再沿中線對折,然后將兩個(gè)換能器的水平中心對準(zhǔn)坐標(biāo)紙兩端進(jìn)行安裝,這樣可以保證換能器發(fā)射的聲波信號(hào)穿過管道軸線,減小對測量正確率的影響，要注意兩探頭的發(fā)射方向要相對。
3.2分析現(xiàn)場的詳細(xì)情況
1)將管道參數(shù)輸入儀表,選擇探頭安裝方式,得出安裝傳感器處距主機(jī)距離為多少。
2)管道使用年限。管道使用年限太長,內(nèi)壁結(jié)垢會(huì)比較嚴(yán)重。
3)管道材質(zhì)、管璧厚度及管徑:在安裝前需要了解流量計(jì)安裝管道的外徑、材質(zhì)(鑄鐵.不銹鋼、PVC.鋁等)、壁厚、襯里及襯里厚度等參數(shù),根據(jù)主機(jī)的提示找到相應(yīng)檢測點(diǎn)。管壁厚度,即管道內(nèi)徑、襯底與管內(nèi)的水垢的程度,也是現(xiàn)場校準(zhǔn)最大.的難題之一。用超聲波測厚儀實(shí)測管道壁厚,測量誤差為+0.1mm。選擇輸人正確的管道材料,特別注意管道是否有里襯或結(jié)垢現(xiàn)象，如有,輸人里襯參數(shù)1~2mm。
4)流體類型、是否含有雜質(zhì)、氣泡以及是否滿管。
5)流體溫度。測量結(jié)果會(huì)受流體介質(zhì)溫度、組分變化的影響。
6)主機(jī)安放位置環(huán)境溫度，也會(huì)影響測量結(jié)果。
7)使用的電源電壓是否穩(wěn)定;儀表電源應(yīng)避免引起電壓波動(dòng)。
8)安裝現(xiàn)場是否有干擾源(如變頻、強(qiáng)磁場等);安裝現(xiàn)場附近是否有泵、閥門,是否留有足夠長的直管段;許多企業(yè)在安裝流量計(jì)時(shí),并未考慮到其后續(xù)檢測,未留足夠長的直管段或安裝在泵、閥門附近,給流量計(jì)檢測帶來--定的麻煩。像吳橋泵站的電磁流量計(jì)就是安裝的離泵的距離太近,導(dǎo)致流場不穩(wěn)定,造成數(shù)據(jù)偏差變大,無法進(jìn)行檢測，因此--般需要整改后檢測。
根據(jù)以上提供的現(xiàn)場情況,可針對現(xiàn)場情況進(jìn)行配置。
3.3測量時(shí)接收不到信號(hào)或信號(hào)太弱的解決方法
如果測量時(shí)接收不到信號(hào)或信號(hào)太弱�？梢圆捎靡韵路椒�:
1)確認(rèn)管道內(nèi)液體是否為滿管流;.
2)應(yīng)選用Z法安裝探頭(如果管道太靠近墻壁,可在有傾斜角度的管道直徑上安裝探頭);
3)仔細(xì)選擇管道并充分打磨光亮,涂抹充分的硅脂安裝好探頭;
4)分別細(xì)心地在安裝點(diǎn)附近慢慢移動(dòng)每個(gè)探頭,尋找到最大信號(hào)點(diǎn),防止因?yàn)楣艿纼?nèi)壁結(jié)垢或因?yàn)楣艿谰植孔冃螌?dǎo)致接收不到較強(qiáng)信號(hào)的安裝點(diǎn)。
4結(jié)束語
由于超聲波流量計(jì)正確率等級(jí)為1.0級(jí),而污水處理廠使用的大口徑電磁流量計(jì)為0.5級(jí);雖然電磁流量計(jì)為0.5級(jí),但考慮到現(xiàn)場管道、環(huán)境的不確定因素,無法達(dá)到0.5級(jí),同時(shí)按量值傳遞的原則是無法用超聲波流量計(jì)進(jìn)行在線檢測的，我們可以采用“名義降級(jí)”的方法解決這一-問題,即把流量計(jì)的正確率由0.5級(jí)名義上降為1級(jí)進(jìn)行檢定。使用便攜式超聲波流量計(jì)對大口徑流量計(jì)進(jìn)行在線檢測是較為可行的方法，目前我院已經(jīng)對溫州地區(qū)多家污水處理廠多臺(tái)不同口徑流量計(jì)進(jìn)行了現(xiàn)場檢測，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，給企業(yè)帶來了方便。今后,這一項(xiàng)技術(shù)還將運(yùn)用到溫州地區(qū)其他的大口徑流量計(jì)上。總之,大口徑電磁流量計(jì)的在線檢測對檢定人員要求很高,不但要有過硬的檢測技術(shù)，而且還要有豐富的經(jīng)驗(yàn),檢定人員一定要熟練掌握技術(shù),盡量避免由于人為操作而產(chǎn)生的不必要的誤差。
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