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簡述大口徑水流量計實現(xiàn)在線檢測校準(zhǔn)的*方案

點擊次數(shù):1251 發(fā)布時間:2015-1-19



城市自來水公司及廣大的供水行業(yè)在水資源的商業(yè)貿(mào)易結(jié)算,諸如外購水,原水的調(diào)配,水處理后的售出階段正常都會用到大口徑水流量計。目前,供水行業(yè)常采用的在線流量計有電磁流量計、超聲波流量計、插入式渦輪流量計、渦街流量計、孔板流量計等,由于電磁流量計測量存在著諸多的優(yōu)點,所以供水行業(yè)中電磁流量計的使用已經(jīng)非常普遍。便攜式超聲波流量計因為其有著體積小、重量輕、拆卸方便、準(zhǔn)確度高、測量范圍大(管道外徑可測13~6000mm、zui大流速為32m/s、流體溫度在-40℃~200℃)等優(yōu)點,尤其是有充電功能,可以在野外工作,方便了對距離電源較遠(yuǎn)的測點開展檢測工作,在需要靈活變換測量地點的工作環(huán)境中非常的方便,也受到廣大用戶的喜愛。

流量計的在*的使用過程中,要保證測量結(jié)果的穩(wěn)定,就必須對于流量計進(jìn)行定期的檢測。不過因為以上所說的幾種流量計中,有的體積較大,有的安裝在管道內(nèi)部,如果要進(jìn)行檢定,需要拆卸下來送到國家大流量檢定站,費時費力,非常不方便。并且由于大口徑流量計所計量管道很多都是全天候作業(yè),根本不能夠長時間停水。倘若真的要實現(xiàn)送檢,則必須有足夠的備用流量計以替代被檢流量計,這對于有大量的處于工作狀態(tài)的流量計的供水企業(yè)來說,需要拿出大量的資金來購買備用流量計,導(dǎo)致供水企業(yè)難以做到按期進(jìn)行周期檢定。因此,大口徑流量計的在線檢測是供水行業(yè)亟待解決的一個技術(shù)問題。因為大口徑流量計又往往是供水行業(yè)用于貿(mào)易結(jié)算的zui基本的計量器具,其測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度直接關(guān)系到買賣雙方的經(jīng)濟(jì)利益,所以說大口徑流量計的在線檢測及校準(zhǔn)對于供水行業(yè)有著極其重要的意義。
一、檢測、校準(zhǔn)在線大口徑水流量計的方法及原理
 
清水池容積法
該方法是以清水池作為一個標(biāo)準(zhǔn)容器,在一定的時間內(nèi)記錄通過在線流量計的流量,同步記錄清水池水位的變化情況,并計算清水池水量的增加量(或減少量),比較通過在線流量計的流量和清水池水量的變化量,以后者作為標(biāo)準(zhǔn)值,計算在線流量計的誤差,進(jìn)而調(diào)整在線流量計系數(shù),以達(dá)到檢測、校準(zhǔn)在線流量計的目的。
 
標(biāo)準(zhǔn)表比對法
該方法是在在線大口徑流量計所在管道上安裝一個標(biāo)準(zhǔn)表,同步記錄通過在線大口徑流量計和標(biāo)準(zhǔn)表的流量,以后者作為標(biāo)準(zhǔn)值,計算在線流量計的誤差,進(jìn)而調(diào)整在線流量計系數(shù),以達(dá)到檢測、校準(zhǔn)在線流量計的目的。

清水池容積法準(zhǔn)確可靠,但檢測效率低;相比之下,標(biāo)準(zhǔn)表比對法便于實現(xiàn)自動化,從而提高檢測效率。目前,除個別企業(yè)采用清水池容積法外,大部分企業(yè)是采用標(biāo)準(zhǔn)表比對法來實現(xiàn)在線大口徑流量計的檢測和校準(zhǔn)的。而在標(biāo)準(zhǔn)表比對法中,供水企業(yè)普遍將便攜式超聲波流量計作為標(biāo)準(zhǔn)表,因為便攜式超聲波流量計既是一種外夾式、又是一種便攜式的流量計量器具,比較適用于大口徑流量計的在線檢測和校準(zhǔn)。其原理是:將準(zhǔn)確度較高的便攜式超聲波流量計作為標(biāo)準(zhǔn)器具,安裝在被測管道上進(jìn)行檢測,然后將便攜式超聲波流量計和被檢流量計的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行同步比對,根據(jù)比對結(jié)果可計算被檢流量計的誤差,然后調(diào)整被檢流量計的系數(shù),使被檢流量計與便攜式超聲波流量計顯示流量數(shù)據(jù)一致,以達(dá)到校準(zhǔn)被檢流量計的效果。
 
運(yùn)用便攜式超聲波流量計實現(xiàn)在線大口徑流量計檢測
1、檢測的優(yōu)點
1)可實現(xiàn)不斷流測量,設(shè)備便于攜帶,安裝方便;
2)不干擾流場,無壓力損失,儀表無可動、易損部件,穩(wěn)定性好;
3)外夾式探頭,可以根據(jù)管道現(xiàn)場情況移動安裝測量;
4)適用范圍廣,可用于各種類型流量計的在線檢測;
5)適應(yīng)性強(qiáng),可用于不同管徑、不同介質(zhì)(高溫、高壓、易爆、高黏度、強(qiáng)腐蝕、放射性高)的檢測;
6)標(biāo)準(zhǔn)表價格基本與所測管徑無關(guān),性價比高。

2、檢測的缺點
1)要求準(zhǔn)確知道管道參數(shù),而現(xiàn)場實際情況又難以確定;
2)作為標(biāo)準(zhǔn)表要求有較理想的管道安裝條件;
3)人為因素對測量的影響較大,對操作人員要求很高;
4)現(xiàn)場流量不易調(diào)控,很難實現(xiàn)全量程測試。
 
對在線大口徑流量計進(jìn)行檢測、校準(zhǔn)時的步驟
1、了解現(xiàn)場工況條件并盡量使其滿足檢測條件
1)了解現(xiàn)場工況條件,包括被檢管線的材質(zhì)、管外徑、管壁厚、管內(nèi)襯里的材質(zhì)及厚度、管內(nèi)介質(zhì)、介質(zhì)溫度等相關(guān)量的準(zhǔn)確數(shù)值,要求在檢測現(xiàn)場測量核實(可以用測厚儀測量壁厚、用軟尺測量管徑),以確保測量準(zhǔn)確度。
2)標(biāo)準(zhǔn)表的安裝必須滿足直管段要求,一般情況下至少為上游10倍管徑的距離,下游5倍管徑的距離,而且在30倍管徑的距離內(nèi)無干擾流體狀態(tài)的因素,如泵、閥等,必要時應(yīng)考慮加裝整流器。
3)測量時標(biāo)準(zhǔn)表不能安裝在管內(nèi)含有氣體的位置(比如,不能安裝在高于水管的位置),因為氣泡會使超聲波信號衰減,
從而影響測量準(zhǔn)確度。
4)選擇測量點必須保證通過其測量段的zui小流速不低于0.5m/s,如果流速低于0.5m/s,應(yīng)考慮在被檢流量計安裝點的*倍、后5倍管徑的范圍內(nèi)安裝變徑管(小于原管徑),以提高流速。
5)便攜式超聲波流量計是把現(xiàn)場的管道參數(shù)納入流量計測量系統(tǒng)之內(nèi)的儀表,所以除了要求其探頭的安裝位置,還要充分考慮管道參數(shù)如直徑、材質(zhì)、壁厚、襯里和積垢、銹蝕等因素對測量準(zhǔn)確度的影響。
6)為便于以后用其他流量計對其流量測量準(zhǔn)確度的在線檢查,在被檢流量計的前、后分別加裝一段能形成對稱流場的不銹鋼管段。

2、標(biāo)準(zhǔn)表的準(zhǔn)備工作
選用超聲波流量計進(jìn)行在線檢測的基本原理為標(biāo)準(zhǔn)表比對法,因此超聲波流量計應(yīng)在國家法定計量檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定,并取得有效的檢定證書。檢測前,應(yīng)提前做好檢測準(zhǔn)備,檢查標(biāo)準(zhǔn)表、換能器及電源線是否完好。在實踐中,我們發(fā)現(xiàn)在冬季氣溫特別低時會發(fā)生電源線脆斷、液晶屏幕不顯示等現(xiàn)象。另外,如果檢測點周圍沒有電源,需要提前充電,以保證標(biāo)準(zhǔn)表能夠在檢測過程中正常工作。

3、 在線檢測工作
首先要根據(jù)現(xiàn)場工況條件科學(xué)地確定標(biāo)準(zhǔn)表的安裝位置,以便安裝換能器。換能器無論采用哪種安裝方式,都應(yīng)采用科學(xué)的安裝技術(shù),確保傳感器的安裝精度,盡可能減少使用環(huán)境和安裝對其測量準(zhǔn)確度的影響。第二,將經(jīng)過現(xiàn)場測量核實的工況參數(shù)輸入流量計,并檢查信號接收情況,確認(rèn)工作正常后,方可開始檢測。第三,檢測時根據(jù)現(xiàn)場工況條件確定不同的流量點,并分別同時采集標(biāo)準(zhǔn)表和被檢流量計的流量示值,從而確定被檢流量計的示值誤差。zui后,調(diào)整被檢流量計的系數(shù),使被檢流量計與便攜式超聲波流量計顯示流量數(shù)據(jù)一致,達(dá)到校準(zhǔn)被檢流量計的目的。
在實際中,企業(yè)都會遇到原有的舊管線達(dá)不到上述檢測條件的情況。一般地,可以在被測管線上選取一段條件較好、滿足超聲波流量計使用條件的測量點安裝標(biāo)準(zhǔn)表,如果條件太差,就需要對現(xiàn)有管線進(jìn)行改造,尤其要滿足前后直管段的要求,保證液體充滿測量管道,zui小流速不低于0.5m/s等條件,從而保證計量檢測的準(zhǔn)確性。另外,計量檢測人員既要掌握過硬的技術(shù),又要積累豐富的實踐經(jīng)驗。在檢測過程中,要求計量檢測人員本著科學(xué)的態(tài)度開展在線檢測工作,才能夠保證檢測的準(zhǔn)確性和校準(zhǔn)效果。
 
綜上所述,運(yùn)用便攜式超聲波流量計開展在線大口徑流量計的檢測、校準(zhǔn)工作是較為可行的方法,這種方法*地方便了供水企業(yè)的計量工作,同時也有效降低了企業(yè)在計量方面的資金消耗。檢測工作中,計量人員要認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗,為供水行業(yè)今后有效開展計量工作提供切實可行的依據(jù)。值得注意的是:流量計屬于國家計量法制管理的計量器具,按其使用場合可以分為強(qiáng)制檢定和非強(qiáng)制檢定兩種,供水行業(yè)用于貿(mào)易結(jié)算的流量計屬強(qiáng)制檢定的計量器具,其檢定應(yīng)按照相關(guān)的計量檢定規(guī)程由法定計量檢定機(jī)構(gòu)實施;供水行業(yè)用于內(nèi)部核算的流量計屬非強(qiáng)制檢定的計量器具,使用者只須按照量傳原則進(jìn)行科學(xué)的校準(zhǔn)即可。
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