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超声流量计在液体流量仪表在线校准中的应用

Summary:液体流量计得到广泛应用,在降低企业成本和生产能源消耗方面发挥着重要作用。由于某些液体流量计的尺寸和结构复杂,拆卸往往比较复杂,在线校准可以避免仪器系统的拆卸。因此,大多数公司现在都使用这种方法校准液体流量计,同时将超声波流量计应用于校准过程,从而大大提高了校准的效率和准确性。为了保证液体流量仪表的精度,我们通常需要定期校准,在线校准是当前运用比较广泛的一种校准方法,应用超声波流量计在线校准液体流量计可以大大提高校准结果的准确性。Keys:超声流量计;液体流量仪表;在线校准前言液体流量计是企业生产管理的重要工具,在节能和企业成本核算方面发挥着直接作用,并广泛用于计量能源和减少能源节约。但是,由于拆卸的复杂性,大多数液体流量计不能切断流量,不能满足定期送到实验室进行检测的要求。因此,迫切需要解决价值观的可追溯性问题。目前广泛使用便携式超声波流量计进行在线校准。本文主要论述了用超声波流量计在线校准液体流量仪表的方法,以解决液体流量仪表在线校准问题。1超声流量计的工作原理在当前液体流量仪表校准的框架内,传统的离线校准方法不再满足检测行业的需要,因此出现了在线校准方法。在线校准在校准结果的准确性方面具有明显优势。超声波流量计通常用于液体流量计的在线校准。其主要工作原理是通过检测不同流速下液体产生的超声波信号来确定流量值。超声波流量计应用于流量计在线校准的方法有多种,最常用的在线校准方法有多普勒法、传播速度差法等。超声波流量计主要采用传输速率差法在线校准液体流量仪表。在该方法中,通过测量超声波回流与脉冲传播之间的速度差来确定液体速度。由于超声波信号传输干扰低,该方法精度高。一般而言,当介质静止时,声波在液体中的实际传播速度由声波传播方向上流体的平均轴向速度分量和声波传播速度组成。在线校准液体流量仪表时,应考虑逆流传播时间与顺流传播时间之间的关系,灵活运用液流计算公式。超声波在静态液体中的传播速度与动态液体大不相同。超声波的传播速度与液体的传播速度密切相关,超声波流量计是根据这一原理工作的。2在线校准方法2.1技术要求液体流量仪表在线校准的技术要求比较高,主要体现在以下三个方面:(1)用于在线校准的超声波流量计必须符合相关的国家计量检定规程或行业标准。超声波流量计通常具有一定的误差范围,但基本误差不得超过±0.5%。目前企业主要使用便携式超声波流量计流量计的安装应符合相关的国家操作规范。(2)在线校准时,应考虑周围环境的温度、湿度、磁场和外部振动,以确保液体流量计在线校准的负面影响最小,还应考虑超声传输环境因素。(3)在线校准所需的辅助仪器和设备,任何不符合质量标准的辅助设备都必须及时更换。2.2测量流程及方法(1)管道直径测量。在传感器安装位置周围的同一截面上测量外径的n倍,或通过测量周长来计算外径。(2)壁厚测量。在传感器安装位置选取五个点,以使用平均厚度测量工具测量管道壁厚。(3)安装类型表。在标准表格中输入先前取得的管参数,以取得交换器的安装距离。在安装的标准表格管道上标记传感器。清洗管壁,准备作业,将转换器的排放面粘贴到管壁上,固定转换器,调试转换器信号。(4)零点控制。检查可能停止流量的管道上的流量为零。如果不满足零检查条件,则必须为标准表设置动态零检查。(5)校准位置和时间。校准工作流点是根据各个校准站点上的实际条件确定的,并且所有工作流点校准三次。当现场流量无法调整时,需要随着时间的推移使用不同的流量点,通常可以选择大约三个。保存所有校准数据,包括流量表和类型表的所有指示值。3应用超声流量计时应注意的问题3.1选点的问题使用超声波流量计在线校准液体流量仪表时,应注意选择点。选取点不符合要求后,管中将显示湍流和气泡。确定安装距离也很重要。通常,安装距离取决于上游和下游位置。上游的位置必须大于直管直径的10倍。在下游,必须选取具有统一材料的直段,最多为直管直径的5倍。3.2管段选取的问题选取测量管时,请确保选取的管段具有足够的内部流体。管道材质必须均匀分布,这有助于传输超声波信号。此外,管段中液体的流动直接影响校准结果。例如,在垂直管段中,流体流动方向必须是向上的。3.3传感器安装在线校准时,传感器的安装对校准结果有重要影响,因此校准人员应注意传感器的安装。对于“传感器位置”,选择管段轴向平面的水平方向和与轴向平面的水平方向成45的角度。在安装过程中,请避免将其直接安装在管段的下方或上方,这样才能避免上部气泡或下部沉淀等因素对传感器的正常测量造成影响。如果由于约束而无法在安装过程中水平安装传感器,则必须垂直于水平方向安装传感器,如果管段中没有气泡,则必须以指定的倾斜角度安装传感器。4使用建议(1)为确保超声波测量管路中流体的平行流动,应确保超声波流量计的前十后五。(2)在条件允许的情况下,可使用多个高精度流量计进行比较测试,消除单流量计引起的系统误差,或通过改变发射机的安装位置,对同一管线进行重复测量检查,提高测量精度。(3)视超声波换能器、传感器和管道之间耦合材料的耐温性而定,高温介质流量测量可能存在较大误差。在这种情况下,应避免使用超声波流量计。(4)现场目前安装的大部分测量装置的标称精度为1.0甚至0.5,但流量计的出厂校准精度与现场使用的精度不同。例如,出厂校准的电磁流量计为0.5,安装在现场环境中,受安装位置、环境状态、环境温度和湿度、电磁干扰等各种因素的影响,将导致更多的误差,只能通过在线校准来发现和纠正。结束语总之,超声波流量计在液体流量仪表在线校准中的使用大大提高了校准结果的准确性,但校准过程仍然受到诸多因素的影响,需要考虑的问题很多,需要校准人员继续研究探索。Reference:[1]李长武,张东飞,袁明,等.液体流量仪表在线校准方法研究[J].中国测试,2009(5).[2]黄翠芬,李淑爱.流量仪表的现场校准[G]//2012全国流量测量学术交流会论文集,2012.[3]李长武,陈平,袁明,等.液体流量仪表在线校准方法及趋势[J].计量技术,2009(4).[4]易春来

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