摘　要：許多(duō) 液體流量(liang)計 無法離(lí)線送檢，部(bù)分可以采(cai)用超聲流(liú)量計 在線(xiàn)比對的方(fāng)式對流量(liang)計的工作(zuo)狀态進行(hang)确認。對比(bi)對💁有影響(xiǎng)的因素有(yǒu)聲速、管道(dào)内流體的(de)軸向平均(jun)流速、聲道(dào)長度、管道(dào)⭕外周長和(hé)管道壁厚(hou)等。分析對(duì)比對有影(ying)🌏響的因素(su)，并提出相(xiang)應的處理(lǐ)方法。
1引言(yán)
　　超聲流量(liang)計比對法(fǎ)是目前使(shǐ)用最多的(de)一種液體(ti)流量儀表(biao)在線使用(yong)中檢驗的(de)方法，超聲(shēng)流量計按(àn)檢測原理(li)可分爲多(duo)種，主要有(yǒu)時差法、多(duō)普勒法和(he)聲束偏移(yí)法，其中在(zai)線使用中(zhōng)檢驗采用(yòng)最多的是(shì)基于時差(chà)法的外夾(jiá)式超聲流(liú)量計。
2時差(cha)法超聲流(liu)量計
　　時差(chà)法超聲流(liu)量計利用(yòng)流速不同(tóng)會使超聲(shēng)波在流體(ti)中傳播的(de)速度發生(shēng)變化，通過(guo)分析計算(suan)改變的超(chāo)👉聲波信号(hao)🔆，可以檢測(ce)到流體的(de)流速，進而(er)可以得到(dao)流量值。通(tōng)👣常認爲聲(shēng)波在🈲流體(tǐ)中🧡的實際(jì)傳播✌️速度(du)是由介質(zhì)靜止🐅狀态(tài)下聲波的(de)傳播速度(du)（cf）和流體軸(zhou)向平均流(liú)速（vm）在聲波(bo)傳播方向(xiàng)上的分量(liang)組成🐪。如圖(tú)1所示，順流(liu)和逆流傳(chuán)播時間與(yu)各量之間(jiān)的關系是(shi)：

式中：
tup爲超(chao)聲波在流(liu)體中逆流(liu)傳播的時(shi)間；
tdown爲超聲(sheng)波在流體(ti)中順流傳(chuán)播的時間(jian)；
L爲聲道長(zhang)度；
cf爲聲波(bo)在流體中(zhong)傳播的速(su)度；
vm爲流體(ti)的軸向平(ping)均流速；
φ爲(wei)聲道角。
利(li)用式
（1）的兩(liǎng)個公式得(dé)出流體流(liú)速的表達(dá)式：

利用公(gōng)式得出流(liu)體軸向平(ping)均流速後(hou)，可以通過(guò)下式得出(chū)管道内的(de)流量：

式中(zhōng)：
A爲管道内(nei)截面積，m2。
ID爲(wei)管道内直(zhi)徑，m。
lˉ爲管道(dao)外周長，m；
dˉ爲(wei)管道壁厚(hou)，m。
　　通過數學(xué)模型，可看(kàn)出影響超(chao)聲流量計(ji)測量結果(guo)的因素💃🏻包(bāo)括聲速、管(guǎn)道内流體(tǐ)的軸向平(ping)均流速、聲(sheng)道長度、管(guǎn)道外周長(zhang)和管道壁(bi)厚。
3影響因(yin)素
　　下面從(cóng)這幾個方(fāng)面讨論具(ju)體應用時(shí)需要注意(yi)的㊙️問題。
3.1聲(sheng)速
　　超聲流(liú)量計内置(zhì)多種流體(ti)可以選擇(ze)，勾選流體(tǐ)類型和流(liú)體溫📐度後(hou)，超聲流量(liàng)計自動顯(xian)示相應在(zài)該🌏流體内(nèi)的聲速。如(ru)果超聲流(liú)量計内沒(mei)有測量介(jie)質🐇的選項(xiàng)，需要手動(dòng)輸入聲速(sù)。
　　外夾式超(chāo)聲流量計(ji)的傳感器(qì)安裝在管(guan)道外側，所(suǒ)以還須考(kǎo)📧慮管道對(duì)聲速的影(ying)響。需要正(zhèng)确地輸入(ru)管道的材(cái)🈲質、是👄否有(yǒu)内襯及内(nèi)襯的材質(zhì)、管道及内(nèi)襯的厚🚶‍♀️度(dù)，對于碳鋼(gāng)等管材，還(hai)㊙️需要考慮(lǜ)管道内側(ce)鏽蝕的因(yin)素，管道内(nei)☁️壁鏽蝕産(chan)生氣泡或(huò)鏽蝕與管(guan)道形成間(jiān)隙，會對聲(sheng)速測量形(xíng)成較大影(ying)響。對于使(shǐ)💰用時間較(jiào)長，懷疑内(nei)部鏽蝕的(de)管道，選定(dìng)測量位置(zhi)後可以用(yòng)榔頭輕輕(qing)敲擊，可以(yi)使管道内(nèi)表面的鏽(xiu)蝕脫落，吸(xī)附在管壁(bi)🔞的氣泡也(ye)會被流體(ti)沖走，減少(shao)對聲速測(cè)量的影響(xiang)。
3.2管道内流(liu)體的軸向(xiàng)平均流速(su)
　　超聲流量(liàng)計的原理(lǐ)是測量管(guan)道内軸向(xiang)平均流速(sù)⁉️，從👉而推導(dǎo)🌈出管道内(nei)的流量，保(bǎo)證軸向平(ping)均流速測(cè)量準确可(ke)🈲靠就💋顯得(de)🌏格外重要(yào)。
　　超聲流量(liang)計測量處(chu)的流體應(ying)該是充分(fen)發展的紊(wěn)流。要保證(zhèng)🐆管🌈道是滿(man)管流動，選(xuan)擇超聲流(liú)量計安裝(zhuāng)位置時水(shui)平走向的(de)管道不要(yào)選擇在最(zui)高點的位(wei)置。如果㊙️超(chao)聲流量計(ji)安裝位置(zhì)的管道不(bú)是水平走(zou)向，則要選(xuǎn)擇流體從(cóng)下往上的(de)管道，保證(zheng)管道滿管(guan)、無氣泡。
　　超(chāo)聲流量計(jì)的流量測(cè)量建立在(zài)理想的速(sù)度分布♈基(jī)礎上🚶，如🌂果(guǒ)管道内的(de)流速分布(bu)混亂，則無(wu)法得到🔴理(li)想的測量(liang)結果。在✍️選(xuan)擇超聲流(liu)量計的安(ān)裝位置時(shí)，應避🥰免選(xuǎn)擇靠近閥(fa)門下遊（尤(you)其不全開(kai)的閥門）、靠(kao)近水泵處(chu)、變徑下遊(yóu)、彎頭下遊(yóu)。保證超🈲聲(shēng)流量計💛的(de)上下遊有(yǒu)足夠的直(zhi)管段，使得(de)流體速度(du)分布達❄️到(dào)比較理想(xiang)🌈的狀态，才(cai)能保證🔞測(cè)量得到的(de)平均流速(su)能真實反(fan)映管道内(nei)流體的流(liú)速。
3.3聲道長(zhǎng)度
　　管道已(yǐ)知、超聲流(liú)量計的傳(chuán)感器選定(dìng)的情況下(xia)，聲道💃長💋度(dù)僅和傳感(gǎn)器的安裝(zhuang)方式有關(guān)。超聲流量(liang)計傳感器(qì)的🌈安裝方(fāng)式主要有(yǒu)Z法安裝、V法(fǎ)安裝和W法(fǎ)安裝。
　　V法安(ān)裝使用的(de)最爲普遍(biàn)，Z法安裝主(zhu)要用于DN10以(yǐ)下小管道(dao)（配合專❗用(yòng)夾具）和DN500以(yǐ)上的大口(kǒu)徑管道；V法(fa)安裝時兩(liǎng)個傳感器(qì)在管道同(tong)一側，兩個(gè)傳感器保(bao)證在與管(guan)道軸線平(ping)行的同一(yi)直線上相(xiang)對🔴容易；V法(fa)安裝時兩(liang)個傳感器(qì)分布在管(guǎn)道的兩側(ce)，同時傳感(gǎn)器與😘管道(dào)貼合點應(ying)在包含管(guǎn)道軸線的(de)同一平面(miàn)上，安👨‍❤️‍👨裝時(shi)需要根據(jù)現場管道(dào)的走向選(xuan)取傳感器(qi)的安裝位(wei)置。
3.4管道外(wai)周長（或外(wai)直徑）
　　選定(ding)超聲流量(liang)計傳感器(qi)安裝位置(zhì)後，需要對(duì)選定管段(duan)表面處理(lǐ)後測量管(guan)道外周長(zhǎng)（或外直徑(jing)）。小口徑的(de)管道可以(yǐ)測量外周(zhou)長或者用(yong)遊标卡尺(chi)直接外管(guan)徑，大口徑(jìng)的管道隻(zhi)能測量外(wai)周長。用卷(juan)尺在安裝(zhuāng)傳感器位(wei)置測量幾(ji)次，選擇最(zui)小的值作(zuò)爲外周長(zhǎng)。也可以用(yòng)彈性小的(de)細線繞管(guan)道👣，在同一(yī)位置調整(zhěng)細線幾次(cì)，得到最短(duǎn)長度📱，再用(yòng)卷尺測量(liang)這一長度(dù)。
3.5管道壁厚(hòu)
　　選定傳感(gan)器安裝位(wei)置後，需要(yào)對管道表(biao)面處理，去(qù)除🔞油污、表(biǎo)🌈面油漆等(deng)，并打磨光(guāng)滑，在換能(neng)器安裝位(wei)置均布幾(ji)個點🈲，使用(yong)測厚儀測(ce)量管道壁(bi)厚，并取其(qi)平均值作(zuò)爲管㊙️道壁(bi)厚🔴。對無法(fǎ)💜測量的參(can)數，如管道(dao)材質、襯裏(lǐ)材料、厚度(du)等，根據現(xian)場技術資(zi)料查明并(bìng)确認。
除上(shang)述因素，具(ju)體使用中(zhong)還應注意(yi)以下方面(miàn)：
（1）在線比對(dui)用超聲流(liu)量計應有(yǒu)有效的溯(su)源證書，其(qi)基本誤差(cha)🌂應不低于(yu)±0.5%；
（2）在線比對(duì)用到的其(qí)他輔助設(shè)備，如卷尺(chi)、測厚儀、秒(miao)表等🐇計🏃‍♂️量(liang)器具均應(yīng)具有有效(xiào)的檢定證(zhèng)書或校準(zhun)👣證書；
（3）超聲(sheng)流量計傳(chuan)感器量值(zhí)溯源是的(de)管道口徑(jing)應盡可💰能(néng)和現場使(shǐ)用的管道(dào)口徑一緻(zhi)，如果口徑(jing)比值超過(guò)2倍或小于(yú)🌈1/2，還應增加(jiā)1個0.5%的附加(jiā)誤差。

以上(shàng)内容源于(yú)網絡，如有(you)侵權聯系(xì)即删除!