電磁流量計(jì)在線檢測(cè)的方法研究

摘 要：通過(guò)各個(gè)企業(yè)電磁流量計(jì)在線檢查和驗(yàn)證的一些方法的比較。進(jìn)而對(duì)各種不同方法在不同應(yīng)用場(chǎng)合的優(yōu)越性和適應(yīng)性進(jìn)行分析，探索電磁流量計(jì)在線檢測(cè)新的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：電磁流量計(jì)；比對(duì)；在線檢測(cè)

電磁流量計(jì)是當(dāng)前應(yīng)用于電解質(zhì)溶液流量測(cè)量最廣泛的儀表之一，一般只要電導(dǎo)率在5 /cm以上即可，所以在水行業(yè)，不管是自來(lái)水、原水取水還是污水處理等領(lǐng)域都可以使用，且往往適用較大口徑，最大口徑達(dá)到甚至超過(guò)3m。

流量?jī)x表流量值的檢查方法通常有離線檢查和現(xiàn)場(chǎng)在線檢查兩種方法。離線法流量檢查將儀表卸離管線送至實(shí)驗(yàn)室流量校準(zhǔn)裝置上進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn)。然而大口徑電磁流量計(jì)，尤其在供水工程管網(wǎng)中，一般都不設(shè)旁路管和相應(yīng)的截止閥，而且儀表一旦調(diào)試完畢投入運(yùn)行后，不允許停止輸水，大口徑水管更不允許隨意切斷水流停役拆卸流量傳感器實(shí)旅離線校準(zhǔn)，且因工程費(fèi)用浩大不易實(shí)現(xiàn)。

超聲波流量計(jì)是一種利用超聲波脈沖來(lái)測(cè)量流體流量的速度式流量?jī)x表，近幾年來(lái)，隨著電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，利用超聲波脈沖測(cè)量流體流量的技術(shù)發(fā)展很快，基于不同原理，適用于不同場(chǎng)合的各種型式的超聲波流量計(jì)得到了廣泛應(yīng)用。根據(jù)其原理區(qū)分，超聲波流量計(jì)可分為兩大類：一是時(shí)差式超聲波流量計(jì)，二是多普勒法超聲波流量計(jì)。

現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)是值在規(guī)定條件下用高精度的超聲波流量計(jì)進(jìn)行比較，電磁流量計(jì)是目前水行業(yè)大口徑流量測(cè)量應(yīng)用的主流儀表，通過(guò)分析大口徑流量?jī)x表在常用的現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)和在線驗(yàn)證的問(wèn)題，結(jié)合電磁流量計(jì)本身的一些特點(diǎn)，探討電磁流量計(jì)在大口徑流量測(cè)量方面的現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)和在線驗(yàn)證方法的改進(jìn)及發(fā)展展望，是本文的目的所在。本文論述的在線檢測(cè)方法即指目前處于發(fā)展階段的各種電磁流量計(jì)的在線檢測(cè)。

1 外夾裝式超聲流量計(jì)法

為了取得比較好的比對(duì)結(jié)果，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

①正確選擇測(cè)量點(diǎn)和進(jìn)行準(zhǔn)確的管道參數(shù)測(cè)量

發(fā)射器安裝位置的選擇遵循以下原則：選擇充滿流體的管段，如流體上流的垂直管段或完全水平的管段；測(cè)量點(diǎn)位置應(yīng)遠(yuǎn)離彎管段、三通、節(jié)流閥、阻尼孔、縮徑管段或其它會(huì)引起紊流的管段，至少有10D管徑的上游直管段和5D的下游直管段。對(duì)在泵、控制閥或套管彎曲段后的測(cè)量點(diǎn)，為保證更佳精度，其上游直管段長(zhǎng)度會(huì)要求長(zhǎng)達(dá)30D。任何地方的測(cè)量點(diǎn)，一般只需5D的下游直管段。在水平管段上，發(fā)射器一般安裝在管側(cè)面的正側(cè)線上（以避免管道底部沉淀物或管道上部的氣泡、氣穴引起信號(hào)丟失）。注意保證管表溫度不超出發(fā)射器的額定工作溫度。最好選擇內(nèi)部沒(méi)有腐蝕或銹斑的管段，減少測(cè)量的困難和不準(zhǔn)確性。如不能完全按以上選點(diǎn)要求進(jìn)行，仍有可能獲得流量測(cè)量信號(hào)，但信號(hào)較弱，精度會(huì)降低。（注：D為被檢流量計(jì)標(biāo)稱口徑。）

②超聲波探頭的安裝

選擇合適的發(fā)射器安裝測(cè)量點(diǎn)后，對(duì)超聲流量計(jì)進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)管徑的大小，選擇合適的安裝方法。當(dāng)被檢流量計(jì)標(biāo)稱口徑≤200mm時(shí)采用V法測(cè)量，標(biāo)稱口徑>200mm時(shí)采用Z法安裝。將發(fā)射器安裝選定的位置清潔干凈并去掉上面的銹斑剝皮和油漆，注意在水平測(cè)量管道發(fā)射器必須安裝在3點(diǎn)和9點(diǎn)位置。因?yàn)楣艿纼?nèi)上部位置往往聚有氣泡或氣穴，低部又集有沉淀物，從而引起信號(hào)丟失。將耦合劑沿縱長(zhǎng)方向涂在每個(gè)發(fā)射器發(fā)射面的中央位置上。注意安裝發(fā)射器時(shí)要將耦合劑進(jìn)行擠壓保證發(fā)射器和管表之間無(wú)氣泡存在。用不銹鋼帶或尼龍帶將發(fā)射器緊固在管表測(cè)量位置注意讓發(fā)射器中線與管側(cè)接觸中線保持水平。超聲流量計(jì)測(cè)量探頭安裝時(shí)，應(yīng)根據(jù)管道水流方向以及兩個(gè)探頭上的流向標(biāo)志正確安放上游發(fā)射器和下游發(fā)射器。

③其他干擾的排除

在周期性比對(duì)測(cè)試中，每次測(cè)量點(diǎn)應(yīng)固定的永久性測(cè)量點(diǎn)。在比對(duì)測(cè)試完成后，在超聲波探頭的四周管壁涂刷防腐漆，取下超聲波探頭后在安裝位置抹上黃油，并貼上一塊塑料布，用以保護(hù)測(cè)量點(diǎn)。下次測(cè)量時(shí)，取下塑料布，擦掉黃油，用手錘擊打測(cè)量點(diǎn)，將管道內(nèi)壁新近結(jié)垢震掉，按防腐漆所留下的標(biāo)記裝上換能器即可測(cè)量，方便準(zhǔn)確。若聲波信號(hào)接受很弱或時(shí)有時(shí)無(wú)，則可能是管道內(nèi)壁結(jié)垢太厚，或者是管內(nèi)含有大量氣體，使聲波經(jīng)常被阻斷所致。可先用手錘擊打測(cè)量點(diǎn)，如果接受的信號(hào)強(qiáng)度不斷上升，說(shuō)明是管壁結(jié)垢引起。如擊打無(wú)效，則多為管內(nèi)含有大量氣體所致，排除氣體即可。此外。還可以改變便攜式超聲波流量計(jì)探頭安裝位置或方式，探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)管段流動(dòng)狀況。例如，沿著管圓周移動(dòng)兩換能器，核對(duì)所測(cè)不同位置的線平均流速，最大流速處可能就是最接近實(shí)際的平均流速位置，因?yàn)樵谧畈粚?duì)稱位置的流速畸變所形成的平均流速讀數(shù)最小。比較探頭按Z法和V法安裝所測(cè)得的流速，如兩者相差很大，表明存在嚴(yán)重橫向流動(dòng)，也就是有旋轉(zhuǎn)流的跡象，應(yīng)引起注意，采取措施。總之，用便攜式超聲波流量計(jì)對(duì)在線電磁流量計(jì)進(jìn)行比對(duì)測(cè)試，只要準(zhǔn)確操作，盡量減少隨機(jī)誤差和附加誤差，基本上可以對(duì)電磁流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的穩(wěn)定性和重復(fù)性作一個(gè)大致的定性評(píng)估。對(duì)于確實(shí)測(cè)量不穩(wěn)定、精確度和穩(wěn)定性偏差較大的長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的電磁流量計(jì)可以及時(shí)檢測(cè)出來(lái)，從而采取更精確和更有針對(duì)性的方法和措施，滿足現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量和測(cè)試的需要。

2 在線流量計(jì)的相對(duì)示值誤差與重復(fù)性

完成上述配置作業(yè)后，此時(shí)的超聲波流量計(jì)即可測(cè)量出被測(cè)流體的流速和流量。在線流量計(jì)的示值誤差按公式：

式中：E：流量計(jì)的相對(duì)示值誤差（%）

Qi：流量計(jì)累積流量指示值（L）或Vi：在線流量計(jì)流速平均顯示值（m3/h）

Qa：超聲波累積流量指示值（L）或Va：超聲波流量計(jì)流速平均顯示值（m3/h）

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)電磁流量計(jì)在線檢測(cè)的方法研究，能更好地推動(dòng)能源計(jì)量建設(shè)提供技術(shù)支撐，更好地服務(wù)于節(jié)能減排工作。

參考文獻(xiàn)

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[2]蔡武昌.馬中元.強(qiáng)國(guó)芳.王松良.流量計(jì)應(yīng)用指南—一電磁流量計(jì).中國(guó)石化出版社.2004

[3]蔡武昌.供水流量?jī)x表技術(shù)與應(yīng)用.工業(yè)設(shè)備商情.2004.5

作者簡(jiǎn)介

王萌萌（1985-），男，2008年浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程專業(yè)畢業(yè)，助理工程師，紹興市能源檢測(cè)院水流量計(jì)量檢定員。