超聲波流量計測量不準(zhǔn)確的原因有幾點因素
超聲波流量計是一種非接觸式儀表,它既可以測量大管徑的介質(zhì)流量也可以用于不易接觸和觀察的介質(zhì)的測量。它的測量準(zhǔn)確度很高,幾乎不受被測介質(zhì)的各種參數(shù)的干擾,尤其可以解決其它儀表不能的強腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測量問題。
那么是什么原因?qū)е鲁暡髁坑嫓y量不準(zhǔn)確的呢?下面幾點是測量不準(zhǔn)確的原因:
1、管道參數(shù)設(shè)備對超聲波流量計測量準(zhǔn)確度的影響。管道參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確與否,與測量準(zhǔn)確度關(guān)系密切。如果管道材質(zhì)及尺寸的設(shè)置與實際不相符,將使理論管道流通截面積與實際流通截面積產(chǎn)生誤差,導(dǎo)致zui終結(jié)果不準(zhǔn)確。另外,超聲波流量計換能器之間的發(fā)射間距是根據(jù)流體(聲速、動力粘度)、管道(材質(zhì)和尺寸)、換能器的安裝方式等各種參數(shù)綜合運算的結(jié)果,換能器的安裝距離產(chǎn)生偏差,也會引起大的測量誤差。其中管道內(nèi)經(jīng)的設(shè)置和安裝距離對測量準(zhǔn)確度影響比較突出。據(jù)有關(guān)資料顯示,若管道內(nèi)經(jīng)誤差±1%,則引起約±3%的流量誤差;若安裝距離誤差±1mm將產(chǎn)生±1%以內(nèi)的流量誤差。可見,只有正確的設(shè)置管道參數(shù),超聲波流量計才能安裝準(zhǔn)確,減少管道參數(shù)對測量準(zhǔn)確度的影響。
2、上下游直管段對超聲波流量計測量準(zhǔn)確度的影響。標(biāo)定系數(shù)K是雷諾數(shù)的函數(shù),流體從層流過度到紊流,流速分布不均勻,標(biāo)定系數(shù)K將產(chǎn)生較大的變化,引起測量準(zhǔn)確度下降。根據(jù)使用要求,超聲波流量計換能器應(yīng)安裝在上游直管段為10D,下游直管段為5D的位置,對于上游存在泵、閥等設(shè)備時直管段的長度,要求“距離紊流、震動、熱源、噪音源和射線源越遠(yuǎn)越好”。如果超聲波流量計換能器安裝位置的上游有泵、閥等設(shè)備,要求直管段為30D以上。因此,直管段長度是保證測量準(zhǔn)確度的主要因素。
3、耦合劑對測量準(zhǔn)確度的影響。為保證和管道充分接觸,安裝換能器時需要往管道表面均勻的涂一層耦合劑,一般厚度為(2mm—3mm)。將耦合劑內(nèi)的氣泡和顆粒劑出來,使換能器的發(fā)射面緊密貼在管壁上。測量循環(huán)水的流量計多安裝在水井中,環(huán)境潮濕,有時會被水淹,如果選用一般的耦合劑,在短時間內(nèi)便會失效,影響測量準(zhǔn)確度。因此,必須選用特制的防水耦合劑,耦合劑應(yīng)在有效期內(nèi)使用,一般為18個月。為保證測量準(zhǔn)確度,每18個月應(yīng)該重新安裝換能器,并更換耦合劑。
4、超聲波流量計換能器安裝位置對測量準(zhǔn)確度的影響。換能器的安裝有反射式和直射式兩種方式。如利用直射式安裝聲速行程短,可增強信號強度。
超聲波明渠流量計實地運行實用、操作性強步驟方法
超聲波明渠流量計具有計量準(zhǔn)確、即時、自動連續(xù)累計等優(yōu)點,現(xiàn)已**地應(yīng)用于污染源廢水計量上。由于實地安裝、運行條件與技術(shù)監(jiān)督部門對該產(chǎn)品認(rèn)證條件相差甚遠(yuǎn),極易造成流量計安裝的不規(guī)范和各項性能指標(biāo)運行的不穩(wěn)定,造成計量失準(zhǔn)。在實際工作中超聲波明渠流量計安裝較為普及,但安裝質(zhì)量、計量準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性能并不樂觀。應(yīng)該說實地安裝后的驗證工作剛剛起步,驗證技術(shù)不是很成熟,導(dǎo)致這項工作相對滯后,因此,尋找到在現(xiàn)場比較實用、操作性強的驗證方法對其計量準(zhǔn)確性的驗證是流量計正常使用前必做而緊迫的工作。
2 計量準(zhǔn)確性的驗證
根據(jù)廢水排放管、渠條件選定合適的量水堰槽和規(guī)格后,還要科學(xué)地選定安裝位置,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貓?zhí)行安裝技術(shù)要求,實現(xiàn)準(zhǔn)確測定廢水排放量。
2.1 安裝規(guī)范性驗證
超聲波流量計由兩部分組成,一是量水堰槽部分;二是儀表部分。量水堰安裝在明渠水路的中途和末端,利用堰的截流作用,使流經(jīng)堰槽的水量與液位形成確定的對應(yīng)關(guān)系,通過儀表的超聲波探頭測量水位,再由儀表按相應(yīng)的量水堰槽的水位**量對應(yīng)關(guān)系反推流量,因此安裝規(guī)范性的驗證主要包括安裝位置的合理性、堰槽幾何尺寸的與設(shè)計規(guī)格的一致性和安裝技術(shù)的規(guī)范性、儀表設(shè)置的準(zhǔn)確性。
2.1.1 安裝位置適宜性驗證
量水堰槽安裝到渠道后,觀察堰槽上游水位是否受到堰槽下游水位的影響,即是否存在淹沒流,若存在淹沒流,則選定位置不合適,應(yīng)在自由流狀態(tài)運行。對自由流判定是,只要堰板游水位低于堰板過水部位的*點即為自由流。如圖1、圖2。
2.1.2 堰槽幾何尺寸核準(zhǔn)和安裝規(guī)范性的驗證
以矩型堰為例,如圖3。驗證堰板實際測量尺寸是否與設(shè)計規(guī)格一致,如堰口寬度等;為保證流經(jīng)堰板缺口處水流橫截面積為矩形,驗證其緣口是否平直,矩形缺口兩個豎緣與下緣夾角是否為直角,整個堰板是否垂直于渠道,堰板的中軸線是否在說安裝渠道截面的中心線上;水位觀測點與堰口下緣是否在同一水平面上,以保證一次儀表準(zhǔn)確測量出水深(H)。上述指標(biāo)是保證矩形堰存在H-Q對應(yīng)關(guān)系的前提。
2.1.3 核驗儀表內(nèi)設(shè)置的H-Q對應(yīng)關(guān)系
參數(shù)設(shè)置檢驗是安裝后能否準(zhǔn)確計量的關(guān)鍵。對于明渠超聲波流量計矩形堰,一定規(guī)格的堰口寬存在確定的H-Q 關(guān)系參數(shù),這種關(guān)系參數(shù)是由國家技術(shù)監(jiān)督部門依據(jù)對該產(chǎn)品的認(rèn)證規(guī)程核算而定的,而在安裝H-Q關(guān)系參數(shù)要通過人工置入儀表設(shè)置中,也就是說容易發(fā)生人為改動的情況,因此依據(jù)認(rèn)證規(guī)程核算而定的H-Q關(guān)系參數(shù),核驗儀表內(nèi)設(shè)置的準(zhǔn)確性,是對堰板的幾何尺寸及安裝規(guī)范化驗證后需馬上進(jìn)行的工作,驗證合格后馬上進(jìn)行鉛封,以鎖定驗證合格狀態(tài)。
2.1.4 核驗流量計顯示的準(zhǔn)確性
對安裝位置合理性、安裝技術(shù)的規(guī)范性、儀表內(nèi)設(shè)H-Q對應(yīng)關(guān)系的準(zhǔn)確性核驗合格后,從理論上講流量顯示值應(yīng)該是準(zhǔn)確的。但如何標(biāo)定顯示值的準(zhǔn)確與否,我們知道,超聲波明渠流量計的工作原理是通過測量液位高度,再根據(jù)內(nèi)設(shè)的H-Q對應(yīng)關(guān)系反推流量?,F(xiàn)在已知H-Q是準(zhǔn)確的,若儀器顯示液位值與實測結(jié)量一致(或相差甚微),證明儀器顯示液位值是準(zhǔn)確的,推之流量顯示值也是準(zhǔn)確的。
對儀器顯示液位值與實測結(jié)果進(jìn)行同步對比,方法為在堰板上游某一位置處,從液面上確定一點,測定該點到零點水平線的垂直距離(設(shè)為K)并保持其值不變,當(dāng)液面上確定一點,測定該點到零點水平線的垂直距離(設(shè)為K)并保持其值不變,當(dāng)液位變化時用直尺測量該點到液面的垂直距離(設(shè)為L),便可得到實測液位值,即H:K-L,同時與儀器顯示值進(jìn)行比較驗證。
2.2 運行穩(wěn)定性的檢驗
污水流量計是需要連續(xù)不問斷運行計量裝置,其所具性能運行的穩(wěn)定性是保證安裝后正常使用所必需的。污水流量計多安裝在廢水排污口處,不論是水堰槽部分還是儀表部分安裝環(huán)境超過了安裝要求的環(huán)境指標(biāo),如酸、堿等腐蝕氣體以及大功率用電設(shè)備和強振動裝置等,將影響測定效果,而來自各方面的影響會直接地反映到儀表的有關(guān)性能的不穩(wěn)定變化上,因此說在進(jìn)行安裝、設(shè)置驗證后,需用相當(dāng)長一段時間內(nèi)(一般為三個月)做好詳盡的運行記錄,檢驗各項性能的穩(wěn)定性。
經(jīng)國家技術(shù)監(jiān)督部門認(rèn)證合格的超聲波明渠流量計,其計量準(zhǔn)確性是不容置疑的,但是現(xiàn)場安裝是一項很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?,由于現(xiàn)場安裝等諸多不利因素容易使這項工作敷衍,導(dǎo)致不能準(zhǔn)確地測量流量。與一般的儀表不同,明渠超聲波流量計即使經(jīng)檢定合格,若是在水渠上安裝不合技術(shù)要求,仍不能得到準(zhǔn)確的計量數(shù)據(jù)。因此,驗證其實地安裝后是否達(dá)到國家有關(guān)部門對該產(chǎn)品的認(rèn)定水平是其投入正常使用前必做的工作。
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電磁流量計流量測量值是否已超過原始校準(zhǔn)精確
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