超声流量计方便使用灵便,一般适用精确测量大口径管路的总流量,但是当场运用的具体精确测量{**}度,常因作业粗心大意,超声波换能器组装间距及商品流通总面积等 精确测量的偏差而导致{**}度降低。有误的组装甚{**}会促使仪表盘不可以工作中。因而,仪表盘当场的组装与调节针对精确测量是十分关键步骤,就当场应用超声波热量表所 碰到的问题开展剖析,汇总出管路总流量精确测定的方式。
一、超声波热量表的基本原理超声流量计运用超音波在流动性的介质中传递时,可以载上液体流动速度信息内容的特点,根据接受和解决越过液体的超音波信息内容就可以检验出液体的速率,进而计算成流 量。它具备以下主要特点:①解决了大管经、大流量及各种灌渠、暗渠的精确测量艰难的问题;②对物质几乎无规定;③精确测量精确度几乎不受被测液体环境温度、工作压力、密 度、黏度等技术参数的危害;④检测范围度宽,一般可达20∶1。时间差法[1]精确测量是在被测流身体内由俩对超声波换能器和信号接收器构成2个安全通道,各自在顺水方位和倒流方位释放超声单脉冲,精确测量其散播的时差△t。顺水方位释放超声单脉冲的散播时长为
倒流方位释放超声单脉冲的散播时长为在其中:l——超音波发射装置到信号接收器中间的间距,也称声程;c——被测液体静止不动时的超音波快速传播;u——被测液体的速率。在顺水和倒流状况下超音波的散播时差为因为超音波快速传播c远高于液体流动速度u,故可觉得c2-u2≈c2,故即由上式由此可见:当超音波在静止不动液体中的快速传播可觉得参量时,液体流动速度就与时差△t正相关,精确测量△t就可以获得流动速度,从而求取总流量。二、超声波热量表的组装与调节
一般,超声波热量表的组装需从下面一些层面考虑到:
①深入分析当场状况;
②明确组装方法;
③挑选组装管段;
④测算组装间距,明确摄像头部位;
⑤管路表层处理;
⑥摄像头组装及布线;
⑦用数字示波器观测接受波型,调整并固定不动摄像头。
2.1 超声波换能器[2]的组装
(1)恰当挑选组装地址
一般,当管路公称直径为d时上下游接管段距离应高于10d,中下游超过5d。当上下游有泵、闸阀等摩擦阻力件时,接管段距离{**}少应该有30~50d,有时候甚{**}规定更高一些,如距水泵房规定70~100m。当选用双声道或多声道精确测量时,表前接管段可以有显著减少。
不一样方式阻流件应配备的接管段距离列于表1所显示。
(2)恰当挑选组装方法[3]
当液体平行面于管轴流动性时,通常可以用图1中的通过法(z法)组装能得到比较好的{**}度。但当液体流动性方位与管轴不平行面,存有半经方位的速率成份时,应选用图1中的反射面法(v法)或是选用2v法组装。针对已配备好的液体管路,尤其是精确测量大口径管路总流量时,因为上下游流动性情况的影响而便于导致数据误差的场所,比较适合的举措是提升精确测量线,即提升超音波的传递途径,大量地接纳散播途径中的流动速度信息内容,开展均值,以相抵液体振荡导致的数据误差。提升精确测量线时,超声波换能器的组装应以超音波传播途径匀称地放置商品流通横截面上。一般觉得有4条精确测量线(即4个超声波换能器)就充足了。
(3)明确组装间距
超声波换能器的安装使用应按照实际的测定方法根据使用说明上的过程开展,各种各样精确测量方法下的安装使用流程略有不同,但其基本原理类似。下边以广泛使用的通过法(z法)的超声波换能器组装为例子,表明一对超声波换能器的组装间距的确认方式。
一对超声波换能器的组装有一个基本准则,称之为间距法[4]:便是发送超声波换能器与接受超声波换能器应在管路的半圆形平分线上(针对v法,则在同一半圆形基准线上),并依据具体的管路公称直径,厚度及被测液体的特性,主要参数等计算,明确两超声波换能器中间的轴间间距h,确保组装时h值的精确。其计算方法:
h=2δ tanθ2 d tanθ3
在其中:δ——壁厚厚;d——管公称直径;θ2——声波频率进到壁厚中视角;θ3——声波频率进到液体中视角
现阶段的超声流量计数显仪表一般都是有测算组装间距的作用,只需将管路原材料、管经、壁厚、等管路主要参数,蒸汽流量计就能计量检定出组装间距h,随后用以上的间距法明确组装部位。
以上间距法只有用以管路标准比较好的场所。当管路条 件不太好时,如因为使用时间过长,积垢比较严重,又不知道积垢(1)恰当挑选组装地址具体薄厚,这时就难以明确组装间距h,针对这样的事情,可选用渡越時间法[5]组装超声波换能器。
图1 超声波换能器的组装
{**}先将数显仪表的敏感度旋纽到中心部位,随后按要求将一只超声波换能器固定不动在管路的一侧,将另一只超声波换能器涂上无盐黄油在管路的另一侧沿上,下,左,右方位挪动,观查数显仪表的循环系统表明灯或数据,当循环系统表明灯亮或有数据表明,则轴体超声波换能器,观查渡越时长,当渡越时间贴近所给出的数据时,终止挪动超声波换能器,这时若渡越时长的前4十位数平稳时,表明超声波换能器已安裝好。将超声波换能器固定不动好,仪表盘就可以正常的作业了。
2.2 数显仪表的组装
(1)数显仪表的组装地址
数显仪表的组装地址应选用震动冲击性不大的部位,留意避{**}磁场的危害,仪表盘开关电源应避{**}造成工作电压起伏,应用工作温度亦应在使用说明书中的范围内,除密封性仪表盘外,应安裝在无刺激性的条件中。
(2)连线长短
仪表盘与超声波换能器中间的连线运用屏蔽电缆,连线长短按使用说明规定,一般不超过500m,但在发电站,因为影响比较大,连线长短一般不超过100m。
三、 具体实例与经验交流
为了更好地找到危害超声波热量表{**}度的要素,在精确测量江苏省东南方冶炼厂排水设备管路总流量的情况下,开展了当场的实验。汇总了一下几个方面工作经验。
(1)要有非常长的表前接管段距离(如表1所显示)。
(2)管路几何图形规格精确,管中积垢不可以太厚。由总流量与管经的相互关系得知,管经每存有1%的偏差,便会造成约3%的总流量数据误差。因而,应用超声波热量表时,务必将壁厚精确测量精确。
管路积垢,不仅导致管经偏差,还会继续使声波频率产生透射,减少超声波热量表的精确测量{**}度。积垢过厚时,仪表盘甚{**}不可以工作中。表2为管路积垢对流量计量的危害计算表。
针对有的管路积垢已十分比较严重,可以先把超声波换能器拿下来,用铁锤敲一敲组装超声波换能器的位置,污垢接到振动后会部分爆出下来,再把超声波换能器组装在管路上检测,假如还不好,仅有提议企业将精确测量段管路升级为不锈钢钢管。
(3)在仪表盘的中上游的管路上设定自动排气阀
供水管道道中有气体是广泛存在的不足,源水管路中汽体成分更高。管路中的汽体占有管路合理截面,使流量计量造成偏差。假如管路中汽体太多,会使超声产生透射而使仪表盘不可以工作中。因而,在仪表盘上下游组装自动排气阀是必需的。
自动排气阀的部位应安裝在仪表盘上下游30d以上处,每过一定的时间就应排气管一次。在东南方冶炼厂dn600和dn900两管路做实验发觉,在并没有组装自动排气阀时,蒸汽流量计约多计水流量9%~10%。
(4)管路中的液体并没有充斥着管路
当超声波换能器在管路上组装好后,蒸汽流量计接受的抗压强度数据信号在屏幕上仍并没有表明,而别的预显程序流程正常的时,表明管路中液体并没有充斥着管路。
根据对基本概念的熟悉和实地实验的经验交流,再度对东南方冶炼厂的排水设备精确测量总流量,根据与已校正的线上蒸汽流量计的比照,发觉当考虑到了以上影响{**}度的原因和使用适合的安装方法后,精确测量{**}度由靠上次的±1.67%提升到±0.81%,达到了检测{**}度的规定。