为了找出影响超声波流量计精度的因素,进行了现场实验,总结了以下内容的工作经验。
(1)要有足够长的表前接管段距离。
(2)管路几何图形规格精准,管中积垢不可以太厚。由总流量与管经的关联得知,管经每存有1%的偏差,便会造成约3%的总流量数据误差。因而,应用超声波流量计时,务必将壁厚精确测量精准。
管道结垢,不仅导致管道偏差,还传输声波频率,并继续降低超声波流量计的测量精度。积垢太厚的时候,仪表甚至不能工作。
对于某些管道来说,这是很严重的,首先拿出超声波转换器,可以用锤子敲出安装超声波转换器的位置,灰尘受到震动后会部分脱落,然后在管道上安装超声波转换器,进行测试,如果不好,只有建议的企业会升级用不锈钢钢管正确测量管道。
(3)仪表上下管道上自动排气阀的设置
供水管道里有气体是广泛存在的部落,水源管道里有更大的蒸汽成分。管道内的蒸汽体占据管道的合理剖面,使流量测量发生偏差。如果管道里有太多的蒸气,超声波就会透射,使仪器无法工作。因此,在仪表的上游下游安装自动排气阀是必要的。自动排气阀的部位应安装在仪表下游30D上,每次经过一定时间,都要安装一次排气管。
(4)管道中的流体未填充管道。
超声波转换器安装在管路上后,流量计接受的抗压强度数据信号仍然不在屏幕上显示信息,表明如果其他字典节目过程都正常,管道中的流体未填满管道。
固定式超声波流量计利用传播速度差法实现对水量的测量,由于现场安装环境、管道材质及参数、传感器安装等因素的影响,测量的准确度往往低于其标称值,有时误差较大,厂家结合十几年的工作经验,就其上述影响因素进行了探讨,只有消除各种不利因素,才能提高其测量准确度。
注意的影响问题
1、传感器安装
超声波流量计按照测量环境和测量探头的不同,分为Z法、V法、X法等,测量传感器安装方法的选择原则是:当水沿管轴平行流动时,选Z法安装;当流动方向与管线轴不平行或管路安装地点使换能器安装间隔受到限制时,采用V法和X法,在不影响信号接收的情况下,V法测量准确度高于Z法。两个传感器之间的距离有严格的要求,一定要按规定的尺寸安装,不同的安装间距对测量准确度产生不同的影响,有的甚至误差很大。
2、管道参数输入的影响
固定式超声波流量计安装好后,仪表需输入管径、管壁厚等参数,在管道固定不变的情况下改变输入参数,管径输入的误差,测量结果的误差将扩大2倍,管壁厚度输入误差与测量误差成正相关,但对测量结果影响不是很大。
3、安装环境的影响
超声波流量计安装时,一般要求流量计上游、下游分别有管径10倍和5倍以上的直管段,以确保被测介质的流态满足仪表精度要求,现场安装使用时,经常不能找到满足要求的安装位置。直管段不足导致不同的测量误差,下游直管希对准确度影响较小,上游侧有三倍以上管径直管时可基本满足使用,当上游直管段不够,如在弯头、阀门、泵阀之后装表时,一般表现为正误差。
4、内衬及管道材质的影响
测量管道材质入内衬输入错误时,也会造成探头安装距离的计算错误,使超声波入射角产生误差,降低测量准确度,严重时影响信号和设置,从而不能测量。管道内衬对测量的影响主要源于其造成了实际管径的变化,内衬减少了过水截面积,通过流速换算的流理相应偏小,测量误差与管道截面积变化成正比,如内衬过厚而设置时被忽略或与管壁有间隙时则一般发生探测或信号错误,因此测量时应据实准确输入内衬材料及厚度。管道及内衬村质对测量的影响反映在声波在各种介质中传播速度的差异上,如果材质的实际声速大于设置的声速,则测量结果偏小,反之则偏大。
5、其它外界因素、耦合剂、信号电缆
超声波流量计的运行特点及对便携式超声波流量计测量影响的误差分析中,可以看出,要最大限度地保证流量计测量的准确性,还需注意以下几点:传感器安装处的壁面打磨干净;传感器的安装位置应尽可能在上游弯管的弯轴平面内,以获得弯管流畅畸变后较接近的平均值;传感器安装处和管壁反射处需避开接口和焊缝;传感器安装处的管道衬里和垢层不能太厚;耦合剂一定要使用。
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