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超声波流量计测量管道流量过程详解
发布日期: 2011-10-12   浏览次数: 2386

作为一个水文工作者,超声波流量计是我们常用的基础测量工具.超声波流量计是基于微处理器技术,自身完备的测量仪表,与其他常规类型流量计相比,具有高可靠性、高时间分辨率、测量范围宽、测量精度高等特点,深受我们水文工作者喜爱。我司根据用户使用该仪器的一些实际工作经验和体会,结合仪器的使用说明书,给大家介绍一下使用超声波流量计测量管道流量的基本方法,供使用者参考,希望能对大家有所帮助.

一、选择和输入管道参数。

当超声波束在液体中传播时,液体的流动将使传播时间产生微小变化,其传播时间的变化正比于液体的流速。实际上超声波流量计初次测量到的只是液体的流速,再根据输入的管道外径、厚度,计算出管道横截面积,经过仪器处理而得到流量。常规测量时需要向仪器输入管道外径、管道厚度、管材、衬材参数(如有的话,可包括衬里厚度和衬材声速)、流体类型、探头类型(主机可支持多种不同探头)、探头安装方式。

使用者可直接使用钢卷尺测量管道外径。管道厚度可根据管材查表得到。经过仪器处理得到管道内径,从而得到管道的内横截面积。管材和衬材参数可根据实际情况进行输入。流体类型我们一般选择水(当然还有其它液体)。探头又称为传感器,主要类型有标准S型、标准M型、标准L型。不同类型的探头具有不同的适用管径范围,一定要选择和输入正确。探头安装方式一般有4种,分为V法、Z法、N法、W法。一般情况下使用V法,N法、W法很少使用(适合DN50mm以下细管道)。V法适用于小管径(DN100-300mm)测量;V法测不到信号或信号质量差时则选用Z法。管径在300mm以上或测量铸铁管时应优先选用Z法。

二、正确选择测量点。

所谓测量点就是探头安装的管道位置。正确选择探头安装位置是保证测量值准确的关键。为了保证测量准确,测量点要选择距上游10倍直径、下游5倍直径以内均匀直管段,避开管道上的水表、阀门、弯头等干扰流畅装置;要选择管材均匀、易于超声波传输的管段;要选择充满流体的管段,如管路的垂直部分或充满流体的水平管段;要尽量选择无结垢的管段;要保证测量点处的温度在工作范围以内。

三、探头的安装和检查。

选择一个合适的测量点,把测量点处的管道参数输入到流量计中,然后把探头捆绑在管道上即可(探头具有很强的磁性,有时不需要捆绑)。这里需要注意以下几个问题:
  1 在安装探头之前,须把管外欲安装探头的区域清理干净,除去一切锈迹和油漆;
  2 在探头的中心部分和管壁涂上足够的耦合剂,然后把探头紧贴在管壁上捆绑好;
  3 在探头和管壁之间不能有气泡和沙砾;
  4 两个探头要安装在管道管轴的水平方向上;
  5 两探头间距以探头的最内距离边缘为准。
  探头安装完毕要进行检查。检查探头安装是否合适、是否能够接收到正确的、足够强的、可以使仪器正常工作的超声波信号,以确保仪器长时间可靠运行。通过检查接收信号强度、信号质量和传输时间比值,可确定探头安装是否最佳。只有探头安装达到最佳,才能得到最好的测量结果。
  1 信号强度检查:一般情况下,信号强度越大,测量值越稳定可信。安装时应尽量调整探头位置和检查耦合剂是否充分,以确保得到最大的信号强度。一般信号强度要达到60.0以上。
  2 信号质量检查:信号质量是指接收信号的好坏程度。信号不好时,要反复调整探头位置、检查耦合剂涂抹情况。有时候采用仪器非专用电缆也能造成信号质量欠佳。一般仪器要求信号质量达到60.0以上。
  3 传输时间比检查:在仪器安装正确的情况下传输时间比应为97103之间。当传输时间比超出正常范围时,应检查管道参数选择和输入是否正确,探头的安装距离是否合适,探头是否安装在管道轴线的同一直线上,管道是否存在太厚的污垢,直至达到仪器的安装要求为止。

 
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