超声波流量计利用传播速度差法实现对水量的测量,由于现场安装环境、管道材质及参数、传感器安装等因素的影响,测量的准确度往往低于其标称值,有时误差较大,结合十几年的工作经验,就其上述影响因素进行了探讨,只有消除各种不利因素,才能提高其测量准确度。
1、安装环境的影响
超声波流量计安装时,一般要求流量计上游、下游分别有管径10倍和5倍以上的直管段,以确保被测介质的流态满足仪表精度要求,现场安装使用时,经常不能找到满足要求的安装位置。直管段不足导致不同的测量误差,下游直管对准确度影响较小,上游侧有三倍以上管径直管时可基本满足使用,当上游直管段不够,如在弯头、阀门、泵阀之后装表时,一般表现为正误差。
2、管道参数输入的影响
超声波流量计安装好后,仪表需输入管径、管壁厚等参数,在管道固定不变的情况下改变输入参数,管径输入的误差,测量结果的误差将扩大2倍,管壁厚度输入误差与测量误差成正相关,但对测量结果影响不是很大
3、内衬及管道材质的影响
测量管道材质入内衬输入错误时,也会造成探头安装距离的计算错误,使超声波入射角产生误差,降低测量准确度,严重时影响信号和设置,从而不能测量。管道内衬对测量的影响主要源于其造成了实际管径的变化,内衬减少了过水截面积,通过流速换算的流理相应偏小,测量误差与管道截面积变化成正比,如内衬过厚而设置时被忽略或与管壁有间隙时则一般发生探测或信号错误,因此测量时应据实准确输入内衬材料及厚度。管道及内衬村质对测量的影响反映在声波在各种介质中传播速度的差异上,如果材质的实际声速大于设置的声速,则测量结果偏小,反之则偏大。
4、传感器安装
超声波流量计按照测量环境和测量探头的不同,分为Z法、V法、X法等,测量传感器安装方法的选择原则是:当水沿管轴平行流动时,选Z法安装;当流动方向与管线轴不平行或管路安装地点使换能器安装间隔受到限制时,采用V法和X法,在不影响信号接收的情况下,V法测量准确度高于Z法。两个传感器之间的距离有严格的要求,一定要按规定的尺寸安装,不同的安装间距对测量准确度产生不同的影响,有的甚至误差很大。
5、其它外界因素、耦合剂、信号电缆
超声波流量计的运行特点及对便携式超声波流量计测量影响的误差分析中,可以看出,要最大限度地保证流量计测量的准确性,还必须注意以下几点:传感器安装处的壁面打磨干净;传感器的安装位置应尽可能在上游弯管的弯轴平面内,以获得弯管流畅畸变后较接近的平均值;传感器安装处和管壁反射处必须避开接口和焊缝;传感器安装处的管道衬里和垢层不能太厚;耦合剂一定要使用。
超声波流量计是一种耐用的、非接触式测量污水的超声波流量计 ,便携式多普勒超声波流量计主要应用于城市污水处理厂、排水泵站环保检测及矿山、油田、冶金、化工、炼油、造纸、食品等行业的循环水、纸浆、矿浆、泥浆、酸碱液、化学原料、海水、城市排水、工业废水、生活污水、油水混合液等流量计量。
测量原理
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。
便携式超声波流量计匹配所连接的探头后,用户只需输入管道和介质参数即可。
同时,仪表内置的数据库提供了大多数常用管材和介质的选项,测量时,用户还可根据状态显示了解应用情况。
全密封探头及一体式电缆确保长期可靠的工作,探头及电缆铠装层均为不锈钢材质,适用于苛刻的工业环境。
便携式超声波流量计采用独特的双uP技术,高速采样和自适应信号处理技术,即使在苛刻的测量工况下,也能可靠而稳定的工作。
应用指南
便携式超声波流量计在石油化工行业、核电行业、导热油领域有着独特的应用,并且采用了能量计算功能,可以在测量流量的同时,引入温度信号,从而获取能量参数。
超声波流量计具有高精确度、无阻碍测量以及较低的总体拥有成本等优点,正在快速发展成为流量测量领域,尤其是计量碳氢化合物的,并在石油和天然气领域得到普及。超声波流量计是一种使用十分方便的流量仪表,特别是在大口径管线上,便携式超声波流量计可以将探头安装在管道外表面,实现不断流、不破坏原有管线测量流量,因此受到广大用户的欢迎。
1.优点
(1)外夹式超声波流量计可以实现非接触测流量,即使是插入式或内贴式超声波流量计,其压损也几乎为零,其测流量的方便性与经济性是较好的。
(2)超声波流量计水、气、油各种介质都可以测量,其应用的领域十分广阔。
(3)超声波流量计的制造成本几乎和口径无关,在大口径流量计量场合有着价格合理、安装使用方便的综合竞争优势。
(4)便携式超声波流量计可以实现一台流量计在各种管径、各种材质的管线上测流量,是作为标准表进行在线校准、比对或期间核查的流量计类型。
(5)超声波流量计具有其测流原理基于长度与时间两个基本物理量的溯源方便性,可以预见它必将超越其他原理的流量计成为流量标准甚至是流量基准的载体。
(6)超声波流量计运行能耗极小,可方便地实现长年电池供电,加之先进的智能化主机可方便地进行网络无线通信,其应用前景更加广阔。
2.缺点
(1)超声波流量计目前所存在的缺点主要是可测流体的温度范围受超声波换能器及换能器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制,以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全。目前我国只能用于测量200℃以下的流体。
(2)抗干扰能力差,易受气泡、结垢、泵、等超声杂音的影响,导致精度变差。如果出现以上的情况,轻则精度变差,重则仪表不显示。
(3)另外,超声波流量计的测量线路比一般流量计复杂。这是因为,一般工业计量中液体的流速常常是每秒几米,而声波在液体中的传播速度约为1500m/s左右,被测流体流速(流量)变化带给声速的变化量最大也是10-3数量级。若要求测量流速的准确度为±1%,则对声速的测量准确度需为10-5~10-6数量级,因此必须有完善的测量线路才能实现,这也正是超声波流量计只有在集成电路技术迅速发展的前题下才能得到实际应用的原因。
(4)安装存在未知性,不正确的安装方式,会影响测量的精度。
(5)使用寿命短,一般精度只能保证2年。
下一篇:恒温水浴的操作使用及注意事项