超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。那么,超声波流量计的常见五大故障及解决方法有哪些呢?
一、读数不稳定变化剧烈
原因分析:安装超声波流量传感器的管道振动大或存在改变流态装置(如流量计安装在调节阀、泵、缩流孔的下流)。
解决方法:将流量传感器改装在远离振动源的地方或移至改变流态装置的上游。
二、读数不准确,误差大
原因分析:
1、超声波流量计传感器装在水平管道的顶部和底部的沉淀物干扰超声波信号。解决方法:将传感器装在管道两侧。
2、超声波流量计传感器装在水流向下的管道上,管内未充满流体。解决方法:将传感器装在充满流体的管段上。
3、存在使流态强列烈波动的装置如:文氏管、孔板、涡街流量计、涡轮流量计或部分关闭的阀门,正好在传感器发射和接收的范围内,使读数不准确。解决方法:将传感器装在远离上述装置的地方,传感器上游距上述装置30D,下游距上述装置10D或移至上述装置的上游。
4、超声波流量计输入管径与管道内径不匹配。解决方法:修改管径,使之匹配。
三、传感器是好的,但流速偏低或没有流速
原因分析:
1、由于管道外的油漆、铁锈未清除干净。解决方法:重新清除管道,安装传感器。
2、管道面凹凸不平或超声波流量计安装在焊接缝处。解决方法:将管道磨平或远离焊缝处。
3、管道圆度不好,内表面不光滑,有管衬式结垢。若管材为铸铁管,则有可能出现此情况。解决方法:选择钢管等内表面光滑管道材质或衬的地方。
4、被测介质为纯净物或固体悬浮物过低。解决方法:选用适合的其它类型仪表。
5、传感器安装纤维玻璃的管道上。解决方法:将玻璃纤维除去。
6、传感器安装在套管上,则会削弱超声波信号。解决方法:将传感器移到无套管的管段部位上。
7、传感器与管道耦合不好,耦合面有缝隙或气泡。解决方法:重新安装耦合剂。
四、当控制阀门部分关闭或降低流量时读数反会增加
原因分析:传感器装的过于靠近控制阀下游,当部分关闭阀门时流量计测量的实际是控制阀门缩径流速提高的流速,因口径缩小而流速增加。
解决方法:将传感器远离控制阀门,传感器上游距控制阀30D或将传感器移至控制阀上游距控制阀5D。
五、超声波流量计工作正常,突然超声波流量计不再测量流量了
原因分析:
1、被测介质发生变化。解决方法:改变测量方式。
2、被测介质由于温度过高产生气化。解决方法:降温
3、被测介质温度超过传感器的极限温度。解决方法:降温
4、传感器下面的耦合剂老化或消耗了。解决方法:重新涂耦合剂
5、由于出现高频干扰使仪表超过自身滤波值。解决方法:远离干扰源
6、计算机内数据丢失。解决方法:重新输入各项正确的参数
7、计算机死机。解决方法:重新启动计算机
手持式超声波流量计采用外夹式传感测量液体流量。安装过程极为简单,全中文的人机界面,更易于操作。
测量原理
采用时差式测量原理:一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一侧管壁后,被另一个探头接收到;
同时,第二个探头同样发射信号被第一个探头接收到,由于受到介质流速的影响,二者存在时间差Δt,根据推算可以得出流速V和时间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt,进而可以得到流量值Q。
时差相关原理流速:0.01~25 m/s
分辨率: 0.025 cm/s
重复性: 0.15%
读数,视应用而定
精度:(流场充分发展且 径向对称)
体积流量: ± 1%读数,
视应用而定 ± 0.5%读数,
经过标定流速: ± 0.5%读数,视应用而定
可测介质: 所有导声流体, 且气泡或固体颗粒的体积含量<10%
不同类型比较
便携式超声波流量计探头随仪表成对提供,实流标定后出厂。
所有标定数据、零偏及探头参数全部储存在探头内的内存里,与主机连接后,探头将数据发送给主机,主机会自动识别并优化工作。
经济型超声波流量计夹装式测量技术,非浸入式安装,探头直接夹装在管道外壁上,无需破管安装,无需工艺停车,并且无压损。探头小巧、全密封、防水、耐苛刻工况。
应用超声传输时间的方法测量流速,无运动部件。超声波在测量管道内以水流方向传输再被返回,通过测得的两束超声波的时间差计算出流速。
特别适合流量平衡测试及流量监测:饮用水、河水、海水、冷却水、热水、工业污水、润滑油、柴油、燃油、化工液体等。
应用指南
工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题,这是因为一般随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难,造价提高、能损加大这些缺点,超声波流量计均可避免。
因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流,仪表造价基本上与被测管道口径大小无关;
而其它类型的随着口径增加,造价大幅度增加,故口径越大比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越,被认为是较好的大管径流量测量仪表。
安装超声波流量计,增加流量信号后,可以利用瞬时流量的对比区分管道泄漏与管道正常工况的变化:当管道发生泄漏时,管道上游端瞬时流量上升、压力下降,管道泄漏端瞬时流量下降、压力下降;管道正常工况变化时,管道上下、游端流量、压力同时上升或下降。利用这一特点,可以准确区分管道是否发生泄漏。
1、当管道首末端安装流量计后,可以采用实时模型法判断和定位泄漏。实时模型法认为流体输送管道是一个复杂的水力与热力系统,根据瞬变流的水力模型和热力模型及沿程摩阻的达西公式建立起管道的实时模型,以测量的压力、流量等参数作为边界条件,由模型估计管道内的压力、流量等参数值,估计值与实测值比较,当偏差大于给定值时,即认为发生了泄漏。
2、管道首末端安装流量计,为需要流量计提供累计流量、瞬时流量等参数。
3、采用管道首末端流量计提供的累计流量值,可以根据质量平衡法判断管道是否发生泄漏,进行流量对比的时间段可以改变,以发现较小的泄漏。
4、采用流量平衡法,需要同时测量流体的温度,以便对流量数据进行修正。流量平衡法可以弥补这种缺点,它也是判断管道是否发生泄漏的一种常用方法,这种方法依靠质量守恒定律,没有泄漏时进入管道的质量流量和流出管道的质量流量是相等的。如果进入流量大于流出流量,就可以判断出管道中间有泄漏点。对于加热输送的管道,还需计算沿程温降对流体密度和体积的影响。这意味着“进多少出多少”的简单系统在某些应用中是不够完善的,为此质量/流量平衡法检测管道泄漏的故障方法需要配合其它方法联合使用。
5、采用管道首末端流量计提供的瞬时流量值,可以根据瞬时流量的变化,准确判断管道是否发生泄漏,排除正常的工况变化。
6、可以建立管道的实时模型,根据实时模型法判断是否发生泄漏以及确定泄漏发生的位置。
7、可以采用多种方法判断泄漏和定位泄漏。利用流量校核帮助判断管道是否发生泄漏。