超聲波流量計(jì)在線校準(zhǔn)水流量?jī)x表的方法探討
流量計(jì)的在線校準(zhǔn)已然成為眾多企業(yè)對(duì)流量計(jì)量?jī)x表管理的迫切需求,是衡量?jī)x表的計(jì)量準(zhǔn)確的一種技術(shù)保障手段。對(duì)于校準(zhǔn)人員而言,如何根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的使用環(huán)境,因地制宜,找出合理的校準(zhǔn)方法得到可靠的數(shù)據(jù),是在線校準(zhǔn)的重中之重。
水流量?jī)x表廣泛的應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)過程以及供熱等諸多用途中,而運(yùn)行在各種現(xiàn)場(chǎng)管路上的計(jì)量?jī)x表由于其各自所具有的特殊性,要求對(duì)其進(jìn)行周期性的實(shí)驗(yàn)室檢定存在一定困難。比如,口徑較大的流量計(jì)大多安裝在地下,體積龐大難以拆下,其使用條件大多也不允許長(zhǎng)時(shí)間停水,而大口徑水計(jì)量所用的流量計(jì)性能穩(wěn)定,頻繁送檢不盡合理。因此用戶對(duì)在線校準(zhǔn)水流量?jī)x表的需求尤為迫切,它已成為即合理又科學(xué)的技術(shù)保障手段。
為了確保儀表本身的計(jì)量準(zhǔn)確,儀表在安裝使用前都需要送到實(shí)驗(yàn)室依據(jù)相應(yīng)的檢定規(guī)程進(jìn)行首檢。安裝使用后,依據(jù) ISO09001《質(zhì)量管理體系》的要求,以及儀表的使用規(guī)則和檢定規(guī)程的規(guī)定,在用的流量?jī)x表必須在受控的狀態(tài)下運(yùn)行,定期進(jìn)行校準(zhǔn)。實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中,僅儀表本身準(zhǔn)確并不一定能保證流量計(jì)量的準(zhǔn)確。***好的解決方法就是現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn),這是因?yàn)?
( 1) 現(xiàn)場(chǎng)的使用條件往往會(huì)偏離實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)流量時(shí)的工作條件,導(dǎo)致測(cè)量準(zhǔn)確度的下降;
( 2) 某些用貿(mào)易結(jié)算用的計(jì)量?jī)x表,要求對(duì)其進(jìn)行周期檢定的時(shí)間很短,頻繁的將儀表拆下送檢不僅難以實(shí)現(xiàn),而且對(duì)儀表不利;
( 3) 有些使用單位如公用事業(yè)大流量輸水管線或者大型生產(chǎn)企業(yè)不容許隨意停水或斷流,將流量計(jì)卸下管線,導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間影響整體運(yùn)行;
( 4) 在整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)中,要判斷系統(tǒng)的流量測(cè)量值是否可靠,對(duì)系統(tǒng)中的所有流量?jī)x表逐臺(tái)離線送檢幾乎不可能實(shí)現(xiàn),因此選擇性的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)尤為必要。
現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)流量計(jì)的方法理論上可分為三種,有水池校準(zhǔn)法、電參數(shù)校準(zhǔn)法和標(biāo)準(zhǔn)表法。水池校準(zhǔn)法準(zhǔn)確度不高,而且條件有限,不容易實(shí)現(xiàn); 電參數(shù)法看似可行實(shí)則是個(gè)偽命題; 只有標(biāo)準(zhǔn)表法是切實(shí)可行的,而且是實(shí)際在用的方法。
在線校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)表則是選擇帶外夾式探頭的便攜式超聲流量計(jì),由于其安裝方便,非接觸性測(cè)量,不破壞被測(cè)管線; 根據(jù)其用戶實(shí)際所用的流量點(diǎn)定點(diǎn)量傳,更好的排除了儀表原有的線性誤差。
現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)室的檢定條件和環(huán)境,因此存在著諸多影響現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的不利因素,如何安裝標(biāo)準(zhǔn)表,使得測(cè)量在符合各方面要求的條件下正常進(jìn)行,在有限的環(huán)境中避開不利因素,提高測(cè)量的準(zhǔn)確性,得到真實(shí)有效的測(cè)量數(shù)據(jù),是流量計(jì)在線校準(zhǔn)的關(guān)鍵。這里依據(jù)一些在線校準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn),主要?dú)w納總結(jié)為以下幾個(gè)點(diǎn):
( 1) 首先要選擇內(nèi)部流體為滿管的管段,管段材質(zhì)均勻質(zhì)密、易于超聲波傳輸,如水平管段,垂直管段需要水流方向向上。
( 2) 選點(diǎn)很重要,不滿足直管段要求會(huì)存在氣泡和擾動(dòng)流。安裝距離應(yīng)選擇上游大于 10 倍直管徑、下游大于 5 倍直管徑以內(nèi)無任何閥門、彎頭、變徑等均勻的直管段,安裝點(diǎn)應(yīng)充分遠(yuǎn)離閥門、泵、高壓電和變頻器等干擾源。直管段盡量越長(zhǎng)越好,以盡可能的消除各種干擾。
( 3) 避免安裝在管道系統(tǒng)的***高點(diǎn)或帶有自由出口的豎直管道上并且流體方向向下。
( 4) 對(duì)于開口或半滿管的管道,流量計(jì)應(yīng)安裝在 U 型管段處。
( 5) 充分考慮管內(nèi)壁結(jié)垢狀況; 盡量選擇無結(jié)垢的管道進(jìn)行安裝,如不能滿足時(shí),可把結(jié)垢考慮為襯里以求較好的測(cè)量精度。經(jīng)打磨后用測(cè)厚儀測(cè)量壁厚,如果數(shù)據(jù)混亂,則應(yīng)該另換打磨點(diǎn)。
( 6) 兩個(gè)傳感器必須安裝在管道軸面的水平方向上,并且在軸線水平位置 ± 45°范圍內(nèi)安裝,盡量避免安裝在管段的正上方和正下方,以防止上部有不滿管、氣泡或下部有沉淀等現(xiàn)象影響傳感器正常測(cè)量。如果受安裝地點(diǎn)空間的限制而不能水平對(duì)稱安裝時(shí),可在保證管內(nèi)上部分無氣泡的條件下,垂直或有傾角地安裝傳感器。探頭的安裝位置好壞點(diǎn)如圖 1 所示。
( 7) 對(duì)于大口徑的管道如果管道條件好,可實(shí)惠 V法,雖然有信號(hào)衰減,但是好把握,Z 法安裝不好把握。
( 8) 標(biāo)準(zhǔn)表在拿到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)工作之前應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室相應(yīng)的管徑上進(jìn)行標(biāo)定,如果現(xiàn)場(chǎng)口徑超出標(biāo)定口徑的二倍或者二分之一,則校準(zhǔn)數(shù)據(jù)不可信。
( 9) 如果超聲波沒有信號(hào)或者信號(hào)時(shí)有時(shí)無,不穩(wěn)定,很可能是管道上方有氣體,不滿管。