《封闭管道中流体流量的测量 渡越时间法液体超声流量计GBT 35138-2017》全文详细解读

《封闭管道中流体流量的测量渡越时间法液体超声流量计GB/T35138-2017》全文详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语、定义、符号和缩略语3.1量3.2流量计的结构3.3热工条件3.4统计学3.5校准contents目录3.6符号和下标3.7缩略语4测量原理4.1概述4.2体积流量4.3基本类型描述4.4时间延迟4.5折射contents目录4.6雷诺数4.7温度和压力修正5性能要求6测量的不确定度6.1总则6.2不确定度分量的评定7安装7.1总则contents目录7.2使用标准装置7.3试验室校准或理论预测7.4其他安装影响8试验与校准8.1总则8.2单项试验—采用理论预测法8.3单项试验—流动条件下的流量校准9性能试验9.1总则contents目录9.2重复性和再现性9.3换能器安装在外部的流量计的附加试验9.4用理论预测法预测性能的流量计的不确定度评定9.5液体-机械装置条件9.6模拟声道故障和更换组件10流量计的特性10.1表体、材料和结构contents目录10.2换能器10.3电子组件10.4软件10.5更换部件10.6确定密度和温度11实际运行11.1总则11.2核查流程11.3运行诊断contents目录11.4运行期间的核查跟踪、相互比对和检查11.5再校准附录A(规范性附录)温度和压力修正附录B(资料性附录)粗糙度变化的影响附录C(资料性附录)不确定度计算示例附录D(资料性附录)文件资料参考文献011范围1范围测量对象适用于测量水、油、化学液体等多种流体介质在封闭管道中的流量。这些流体可以是单相的，也可以是某些多相流（在特定条件下）。测量范围标准详细规定了流量计的量程比、准确度等级等关键参数，确保流量计在不同流量范围内的测量精度和可靠性。适用领域本标准适用于封闭管道中液体流量的测量，特别是采用渡越时间法的液体超声流量计。它规定了测量原理、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等方面的要求。030201考虑了流量计在不同环境温度、压力、振动等条件下的工作性能，确保流量计在实际应用中的稳定性和耐用性。环境条件本标准引用了相关的国际标准和国内标准，如ISO12242:2012等，以确保测量方法的科学性和国际一致性。同时，也考虑了与其他相关标准（如流量计的安装、使用和维护标准）的协调性和互补性。引用标准1范围022规范性引用文件ISO122422012：作为国际标准化组织发布的标准，ISO12242:2012为封闭管道中流体流量的测量提供了渡越时间法液体超声流量计的国际基准。该标准详细规定了流量计的设计、性能要求、测试方法以及校准程序，确保了全球范围内测量结果的准确性和一致性。其他相关国家标准除了ISO12242:2012外，GB/T35138-2017还引用了其他相关的国家标准，这些标准可能涉及流量计的材料、制造工艺、安全要求等方面。这些规范性引用文件共同构成了GB/T35138-2017的技术基础，确保了流量计在设计、生产和使用过程中的全面合规性。2规范性引用文件2规范性引用文件国际电工委员会(IEC)标准虽然GB/T35138-2017主要基于ISO标准制定，但也可能引用了IEC的相关标准，特别是与电子测量仪器和电气安全相关的标准。这些IEC标准对于确保液体超声流量计的电气性能、电磁兼容性以及操作安全具有重要意义。行业特定标准在某些情况下，GB/T35138-2017还可能引用特定行业的标准，以满足特定应用场景下的特殊需求。这些行业特定标准可能涉及流体的物理特性、管道系统的配置、测量环境的条件等方面，为流量计在特定行业中的应用提供了更加详细和具体的指导。033术语、定义、符号和缩略语渡越时间法一种利用超声波在流体中传播的时间差来测量流体流量的方法。通过测量超声波在顺流和逆流方向上的传播时间，可以计算出流体的流速，进而得到流量。术语液体超声流量计一种基于渡越时间法原理，专门用于测量封闭管道中液体流量的仪表。它利用超声波在液体中的传播特性，实现对液体流量的非接触式测量。声速超声波在特定介质中传播的速度，其大小受介质温度、压力等因素的影响。在液体超声流量计中，声速的准确测量对于提高流量测量的精度至关重要。时间差超声波在顺流和逆流方向上传播时间的差值，它反映了流体流速对超声波传播速度的影响。流量单位时间内通过管道横截面的流体体积或质量。在液体超声流量计中，通常测量的是体积流量。流速流体在管道中流动的速度，是流量与管道横截面积的比值。在渡越时间法液体超声流量计中，流速是通过测量超声波的传播时间差计算得出的。定义符号V表示流速，单位为米/秒（m/s）。Q表示流量，单位为立方米/秒（m³/s）或根据具体单位换算得出。t1表示超声波顺流传播的时间，单位为秒（s）。t2表示超声波逆流传播的时间，单位为秒（s）。Δt表示时间差，即t1与t2的差值，单位为秒（s）。UTMUltrasonicTransit-TimeMeter，渡越时间法超声流量计，是液体超声流量计的一种常见缩略语表示。ISOInternationalOrganizationforStandardization，国际标准化组织，负责制定和推广国际标准。GB/TGuobiao/Tuijian，国家标准/推荐性标准，是中国国家标准的一种表示方式。其中，“GB”代表国家标准，“T”代表推荐性。缩略语010203043.1量定义与原理渡越时间法液体超声流量计是一种基于超声波在流体中传播时间差来测量封闭管道中流体流量的仪器。其工作原理是通过在管道两侧安装超声波换能器，发射和接收超声波信号，利用超声波在顺流和逆流中传播时间的不同来计算流体流速，进而得到流量。测量范围与精度该标准详细规定了渡越时间法液体超声流量计的测量范围、精度要求以及误差来源。测量范围通常覆盖从低流速到高流速的广泛区间，精度则根据具体流量计的设计和技术参数而定，一般要求达到较高的测量准确度。3.1量3.1量安装与校准标准的实施还涉及流量计的安装和校准过程。安装时需要考虑管道直径、流体性质、环境温度等因素对测量结果的影响，确保流量计能够正常工作。校准则是通过标准流量装置对流量计进行定期检验，以验证其测量结果的准确性和可靠性。应用与优势渡越时间法液体超声流量计广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业的流体流量测量中。其优势在于非接触式测量、无压力损失、适用范围广、维护成本低等，特别适用于大口径管道和腐蚀性、高粘度流体的测量。053.2流量计的结构3.2流量计的结构换能器布置渡越时间法液体超声流量计采用一对或多对换能器来测量声道流速。换能器通常成对布置，一对换能器之间的传播距离为Lp，且位于上游的换能器A1与位于下游的换能器A2之间的连线与管道中轴线形成一定的夹角θ。这种布置方式有助于准确测量流体在管道中的流速。声道设计根据管道直径和测量需求，流量计可设计为径向单声道、径向多声道、弦向多声道或复合多声道等。不同的声道设计适用于不同的测量场景，如大管径管道、超声信号衰减较严重的管道等，以提高测量的准确性和可靠性。信号处理模块流量计内部包含先进的信号处理模块，用于接收和处理换能器发送和接收的超声波信号。该模块能够精确计算超声波脉冲的渡越时间差，进而确定声道上液体的平均轴向流速。流量计算与显示结合管道直径D确定的横截面积，流量计能够计算出流过管道的液体体积流量，并通过显示屏实时显示测量结果。此外，流量计还可能具备数据存储、输出和远程通信等功能，以满足不同用户的需求。便携性与耐用性对于便携式超声波流量计而言，其结构设计需考虑便携性和耐用性。流量计主机和换能器外壳应小巧轻便，方便现场携带和操作。同时，流量计应具备良好的防水、防尘和抗震性能，以适应各种恶劣的工业环境。3.2流量计的结构063.3热工条件规定了流量计在正常工作时的环境温度范围，通常为-20℃~60℃，以保证流量计的测量精度和稳定性。测量环境温度规定了被测流体的温度范围，通常为-20℃~150℃，以避免因流体温度过高或过低导致流量计损坏或测量误差。流体温度3.3.1温度条件3.3.2压力条件压力波动影响分析了压力波动对流量计测量精度的影响，并提出了相应的解决措施，如采用压力补偿技术等。测量压力范围规定了流量计在正常工作时所能承受的最大和最小压力，以保证流量计在高压或低压环境下仍能准确测量。流体密度规定了被测流体的密度范围，以保证流量计在不同密度的流体中均能准确测量。流体粘度3.3.3流体物性条件分析了流体粘度对流量计测量精度的影响，并提出了相应的修正方法，如采用粘度补偿技术等。0102流体清洁度规定了被测流体的清洁度要求，以避免因流体中的杂质或颗粒物导致流量计堵塞或损坏。电磁干扰分析了电磁干扰对流量计测量精度的影响，并提出了相应的抗干扰措施，如采用屏蔽技术等。3.3.4其他热工条件073.4统计学数据收集与处理在渡越时间法液体超声流量计的应用中，数据的收集与处理是确保测量准确性的关键环节。流量计通过超声波信号在流体中的传播时间差来计算流量，因此，需要精确记录超声波信号的发射与接收时间，并进行必要的滤波和去噪处理，以提高数据质量。误差分析误差分析是评估流量计测量精度的重要手段。根据GB/T35138-2017标准，应对流量计的测量误差进行系统性分析，包括仪器误差、环境误差、操作误差等，并采取相应的校正措施，以减小误差对测量结果的影响。3.4统计学3.4统计学不确定度评定不确定度评定是衡量测量结果可靠性的关键指标。在渡越时间法液体超声流量计的应用中，应对测量过程中的各种不确定度来源进行量化分析，如流体温度、压力、流速分布不均等，并给出合成不确定度，以全面反映测量结果的可靠性。统计检验为了验证流量计的测量性能是否符合标准要求，需要进行统计检验。通过大量实验数据的收集与分析，可以评估流量计的稳定性、重复性和准确性等性能指标，为流量计的应用提供科学依据。同时，统计检验还有助于发现流量计在特定工况下的潜在问题，为后续的改进和优化提供方向。083.5校准校准目的确保渡越时间法液体超声流量计的测量准确性，通过校准调整仪器参数，使其测量结果与真实流量值一致，提高测量精度和可靠性。3.5校准3.5校准010203校准方法：标准器法：使用已知准确度的标准流量计作为参考，将待校准的渡越时间法液体超声流量计与标准流量计串联或并联安装，在相同条件下测量同一流体的流量，通过比较两者的测量结果来确定校准系数或调整仪器参数。直接比较法：在特定条件下，直接比较渡越时间法液体超声流量计与另一种高精度流量测量方法的测量结果，如称重法或容积法，以验证其准确性并进行必要的校准。校准周期根据流量计的使用频率、工作环境、流体特性等因素确定合理的校准周期。一般建议定期校准，以确保流量计长期保持高精度和稳定性。校准记录与报告详细记录校准过程、校准结果、校准日期等信息，并编制校准报告。校准报告应包含校准方法、校准数据、校准结论等内容，为流量计的使用和维护提供重要参考。3.5校准在校准前，应确保流量计处于正常工作状态，无损坏或故障。校准时应选择合适的流体和流量范围，确保校准结果具有代表性和可靠性。校准注意事项：3.5校准3.5校准校准过程中应注意安全操作，避免流体泄漏、触电等事故的发生。校准后应及时调整流量计参数，并重新验证其测量准确性。““093.6符号和下标L声道在流体中的长度，单位通常为米(m)。t渡越时间，即超声波在流体中传播的时间，单位通常为秒(s)或微秒(μs)。c流体中的声速，单位通常为米每秒(m/s)。V流体在管道中的流速，单位通常为米每秒(m/s)。3.6.1一般符号表示声道序号，当有多个声道时，用i区分不同的声道。i表示测量值或平均值。m01020304表示与换能器或声道有关的初始值或参考值。0表示参考值或标准值，用于校准或比较。ref3.6.2下标符号3.6.3其他符号Δt表示渡越时间差，即顺流和逆流渡越时间的差值，单位通常为秒(s)或微秒(μs)。ΔL表示声道长度差，即不同声道在流体中的长度差值，单位通常为米(m)。f表示流体流量，单位通常为立方米每小时(m³/h)或升每分钟(L/min)。ρ表示流体密度，单位通常为千克每立方米(kg/m³)。103.7缩略语UTT渡越时间法（UltrasonicTransit-Time），一种利用超声波在流体中传播的时间差来测量流体流量的方法。在GB/T35138-2017标准中，UTT特指用于封闭管道中液体流量测量的超声流量计技术。CFD计算流体动力学（ComputationalFluidDynamics），一种通过数值模拟方法分析流体流动和热传导等物理现象的技术。在超声流量计的设计和优化过程中，CFD可用于模拟流体在管道中的流动状态，以评估流量计的性能。ISO国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization），负责制定和推广国际标准的全球性非政府组织。GB/T35138-2017标准采用了ISO12242:2012的相关内容，确保了与国际标准的兼容性和一致性。3.7缩略语3.7缩略语IEC国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission），负责制定和推广电工、电子及相关领域国际标准的组织。虽然GB/T35138-2017标准主要关注流体流量的测量，但超声流量计作为电子设备，其设计和制造也可能受到IEC相关标准的影响。01Q在流量测量领域，Q通常代表流量（FlowRate），是描述单位时间内通过管道截面的流体体积或质量的物理量。在GB/T35138-2017标准中，Q是超声流量计测量的主要参数之一。02V在流体动力学中，V常用来表示流体的速度（Velocity）。在超声流量计的工作原理中，超声波在流体中的传播速度会受到流体速度的影响，因此V是计算流体流量时需要考虑的重要因素之一。在GB/T35138-2017标准中，可能会涉及到流体速度V的测量和计算。03VS时间差（TimeDifference），在渡越时间法超声流量计中，Δt表示超声波顺流传播和逆流传播的时间差。这个时间差与流体的流速成正比，是计算流体流量的关键参数之一。在GB/T35138-2017标准中，Δt的测量精度直接影响到流量计的测量准确性。L在超声流量计中，L通常表示超声波在流体中传播的路径长度（PathLength）。这个长度是固定的，由流量计的结构设计决定。在渡越时间法超声流量计中，通过测量超声波顺流和逆流传播的时间差Δt，并结合路径长度L，可以计算出流体的流速和流量。在GB/T35138-2017标准中，L是一个重要的几何参数。Δt3.7缩略语114测量原理渡越时间法利用超声波在流体中的传播速度与流体流速之间的关系进行测量。当超声波在静止流体中传播时，其速度是一个固定值；而在流动流体中，超声波的顺流传播速度会增快，逆流传播速度会减慢。超声波传播与流速关系通过测量超声波顺流和逆流传播的时间差，可以计算出流体的平均流速。时间差与流速成正比，即时间差越大，流速越快。时间差计算流速渡越时间法基本原理测量过程详解信号发射与接收上游换能器发射超声波信号，下游换能器接收；然后下游换能器发射信号，上游换能器接收。这样交替进行，以获取顺流和逆流的超声波传播时间。数据处理根据超声波传播时间和换能器配置参数（如传播距离、夹角等），利用特定的计算公式或算法，计算出流体的平均流速。再结合管道直径等几何参数，即可得到流体的体积流量。换能器配置在封闭管道上安装一对或多对换能器，这些换能器负责发射和接收超声波信号。换能器之间的连线与管道中轴线形成一定的夹角，以确保超声波信号能够沿声道传播。030201流体特性流体的温度、压力、密度和粘度等特性会影响超声波的传播速度，从而影响测量结果的准确性。因此，在实际应用中需要对这些影响因素进行校正。影响因素与校正管道条件管道内壁的粗糙度、结垢情况以及管道的形状和尺寸等因素也可能对测量结果产生影响。为确保测量精度，需要定期对管道进行检查和维护。换能器性能换能器的灵敏度、稳定性和一致性等性能参数直接影响测量结果的可靠性。因此，在选择和使用换能器时，需要充分考虑其性能特点和应用需求。124.1概述4.1概述本标准适用于封闭管道中均匀单相液体流量的测量，通过超声波信号在流体中的渡越时间来计算流量。它适用于多种工业和商业应用，包括但不限于化工、石油、天然气、水处理等领域。适用范围标准详细规定了渡越时间法液体超声流量计的性能要求、校准方法、输出特性以及安装条件等。这包括流量计的最小或最大尺寸限制（尽管本标准对此无具体限制）、换能器的类型（插入式或外夹式）及其安装要求、以及流量计在特定条件下的测量精度和稳定性等。主要内容技术特点渡越时间法液体超声流量计具有非接触式测量、无压力损失、适用范围广等优点。它能够在不影响流体流动的情况下进行测量，且不受流体温度、压力、密度和粘度等物理特性的影响，因此具有较高的测量准确性和可靠性。实施意义该标准的实施对于提高封闭管道中流体流量测量的准确性和可靠性具有重要意义。它有助于统一行业内的测量标准和方法，促进技术交流和合作，推动相关产业的发展和进步。同时，对于保障工业生产安全、提高能源利用效率等方面也具有积极作用。4.1概述134.2体积流量定义体积流量是指在单位时间内，流体通过管道某一截面的体积量。计算方法体积流量可通过测量流体在管道中的流速和管道截面积来计算，即体积流量=流速×管道截面积。4.2.1定义及计算方法4.2.2测量原理影响因素流体的温度、压力、密度等参数对超声波的传播速度和流体流速有一定影响，因此在实际测量中需要进行相应的修正。渡越时间法利用超声波在流体中传播的速度与流体流速之间的关系，通过测量超声波在流体中顺流和逆流传播的时间差来计算流体流速，进而求得体积流量。主要包括超声波传播时间的测量误差、流体流速的计算误差以及流体参数变化引起的误差等。测量误差来源针对不同误差来源，可采用相应的修正方法进行修正，如提高超声波传播时间的测量精度、优化流体流速的计算方法以及根据流体参数变化进行实时修正等。修正方法4.2.3测量误差及修正应用范围渡越时间法液体超声流量计适用于封闭管道中液体流量的测量，广泛应用于石油、化工、水利、环保等领域。限制条件4.2.4应用范围及限制对于含有大量气泡、杂质或固体颗粒的流体，以及高温、高压等极端条件下的流体，渡越时间法液体超声流量计的测量精度和可靠性可能会受到影响。0102144.3基本类型描述工作原理渡越时间法液体超声流量计基于超声波在流体中的传播速度受流体流速影响的原理工作。当超声波顺流和逆流传播时，其传播时间存在差异，通过测量这一时间差，可以计算出流体的流速，进而得到流量。传感器配置根据传感器的配置方式，渡越时间法液体超声流量计可分为多种类型，如Z型、V型、W型等。这些类型的主要区别在于超声波换能器的安装位置和角度，以适应不同的管道形状和流体条件。测量范围与精度该流量计具有较宽的测量范围，能够适用于多种流速的流体测量。同时，其测量精度较高，能够满足工业生产和科研实验中的精确测量需求。4.3基本类型描述适用场景渡越时间法液体超声流量计广泛应用于石油、化工、冶金、电力、水处理等领域，特别适用于高粘度、易结晶、腐蚀性或含有固体颗粒的流体测量。其非接触式测量方式避免了传统流量计可能存在的堵塞和磨损问题，提高了测量的可靠性和稳定性。4.3基本类型描述“154.4时间延迟4.4时间延迟时间延迟的测量时间延迟的测量通常通过高精度的计时器完成。发射换能器发送超声波脉冲后，接收换能器开始计时，直到接收到超声波脉冲为止。这个时间差即为时间延迟。时间延迟与流速的关系在封闭管道中，流体的流速会影响超声波的传播速度。当流体流动时，超声波顺流传播的速度会加快，而逆流传播的速度会减慢。通过测量顺流和逆流的时间延迟差，可以计算出流体的平均流速。时间延迟的定义在渡越时间法液体超声流量计中，时间延迟是指超声波脉冲从发射到接收所需的时间。这个时间延迟与流体流速直接相关，是计算流体流量的关键参数。030201由于实际测量中可能受到各种因素的影响（如管道材质、流体温度、压力等），时间延迟的测量结果需要进行校正。校正方法通常包括温度校正、压力校正以及系统误差校正等，以确保测量结果的准确性。时间延迟的校正时间延迟的测量结果不仅用于计算流体流量，还可以用于监测管道内流体的状态变化。例如，当管道内出现堵塞或泄漏时，时间延迟的测量结果会发生变化，从而及时发出警报。此外，时间延迟的测量结果还可以用于优化流量计的布局和参数设置，提高测量精度和稳定性。时间延迟的应用4.4时间延迟164.5折射折射原理在渡越时间法液体超声流量计中，折射是超声波信号在液体与换能器之间传播时的一个重要现象。超声波信号从换能器发出，经过液体介质时，由于液体与换能器材料的声速不同，超声波信号会发生折射，改变其传播方向。折射对测量的影响折射现象对渡越时间法液体超声流量计的测量精度有直接影响。折射会导致超声波信号的实际传播路径与理论路径存在偏差，进而影响渡越时间的测量。为了减小折射对测量的影响，通常需要对换能器的安装角度和位置进行精确调整，以确保超声波信号能够沿着预定的路径传播。4.5折射4.5折射折射的校正方法为了校正折射对测量的影响，可以采用多种方法。一种常见的方法是通过实验测定不同条件下超声波信号的折射角，并据此对渡越时间进行修正。另一种方法则是利用计算机模拟技术，对超声波信号在液体中的传播过程进行模拟，从而预测折射对测量的影响并进行相应的校正。折射与换能器布置换能器的布置方式也会影响折射现象。在渡越时间法液体超声流量计中，换能器通常采用夹装折射式布置，如Z方式、V方式和N方式。这些布置方式通过改变换能器的相对位置和角度，来适应不同管道直径和流体条件，从而减小折射对测量的影响。同时，根据声道数量的不同，还可以分为径向单声道、径向多声道、弦向多声道和复合多声道等布置方式，以进一步提高测量精度。174.6雷诺数4.6雷诺数对测量精度的影响在层流状态下，雷诺数较小，流体流动稳定，超声信号传播路径明确，测量精度较高。然而，随着雷诺数的增大，流体流动逐渐过渡到湍流状态，流体流动变得复杂且不稳定，超声信号传播路径受到干扰，可能导致测量误差增大。影响因素雷诺数受多种因素影响，包括流体的密度、粘度、流速以及管道的尺寸等。在封闭管道系统中，这些因素的变化都可能引起雷诺数的改变，进而影响流体的流动特性和测量精度。定义与重要性雷诺数是描述流体流动状态的无量纲数，尤其在封闭管道中流体流量的测量中，雷诺数对于理解流体行为、选择合适的测量方法及确保测量准确性至关重要。在渡越时间法液体超声流量计的应用中，雷诺数的大小直接影响到流体流动的稳定性和测量结果的可靠性。为了确保渡越时间法液体超声流量计的测量精度，需要根据实际流体流动状态调整测量参数，如超声换能器的安装位置、发射功率和接收灵敏度等。同时，在流体流动状态变化较大的场合，可能需要采用更先进的信号处理技术和算法来提高测量精度和稳定性。应对措施在某些工业应用中，如化工、石油、水处理等领域，封闭管道中的流体流量测量对于生产过程的控制和优化至关重要。通过合理控制雷诺数并优化渡越时间法液体超声流量计的测量参数，可以实现对流体流量的精确测量和实时监控，为生产过程的自动化和智能化提供有力支持。实际应用案例4.6雷诺数184.7温度和压力修正温度修正的重要性在封闭管道中流体流量的测量过程中，温度是影响流体密度和粘度的重要因素，进而影响超声波在流体中的传播速度。因此，进行温度修正是确保测量准确性的关键环节。通过温度修正，可以消除温度变化对测量结果的影响，提高测量的精度和可靠性。压力修正的必要性压力同样会影响流体的物理特性，如密度和可压缩性，从而影响超声波的传播路径和速度。特别是在高压环境下，压力修正变得尤为重要。通过压力修正，可以补偿压力变化对测量结果的影响，确保测量结果的准确性。4.7温度和压力修正修正方法温度和压力修正通常基于流体的物理特性和实验数据，采用数学模型进行计算。这些模型考虑了温度、压力以及流体其他物理参数之间的复杂关系，通过精确的计算得出修正系数。在实际应用中，测量设备会根据实时测量的温度和压力值，自动应用相应的修正系数，从而得出准确的流量测量结果。修正系数的确定修正系数的确定需要依据大量的实验数据和流体的物理特性。通常，制造商会在设备出厂前进行严格的校准和测试，以确定不同温度和压力条件下的修正系数。此外，用户也可以根据实际应用情况，通过现场校准来进一步验证和调整修正系数，以确保测量结果的准确性。4.7温度和压力修正195性能要求流量计应能在规定的测量范围内正常工作，包括最小流量和最大流量。流量计应能在规定的压力、温度等条件下保持稳定的测量性能。5.1测量范围5.2准确度流量计的准确度应符合相关标准或技术规范要求，通常要求误差在±1%以内。流量计应经过校准和验证，确保其测量结果的准确性和可靠性。““5.3重复性流量计的重复性应良好，即在相同条件下多次测量的结果应保持一致。重复性误差通常应小于流量计准确度的一半。5.4稳定性流量计应具有良好的稳定性，即长期使用过程中测量性能应保持不变。稳定性测试应包括温度、压力等环境因素的影响，以及流体物性变化的影响。流量计的响应时间应满足测量要求，即在流体流量发生变化时，流量计能迅速响应并准确测量。响应时间通常与流量计的测量原理和结构设计有关，应根据具体应用场景进行选择。5.5响应时间206测量的不确定度6.1不确定度来源分析仪器误差01渡越时间法液体超声流量计本身的测量精度和稳定性会直接影响测量结果的不确定度。仪器校准状态、传感器性能、信号处理电路等因素均可能导致误差。流体特性02被测流体的温度、压力、粘度、密度等物理特性变化会影响声速和传播时间，进而引入测量不确定度。管道条件03管道内壁粗糙度、结垢情况、管道直径和形状等因素会影响超声波的传播路径和速度，增加测量不确定度。安装与操作04流量计的安装位置、方向、与管道的连接方式以及操作人员的技能水平等也会影响测量结果。A类评估基于仪器说明书、校准证书、流体特性参数、管道条件等已知信息，采用概率分布或假设检验等方法，评估系统误差引起的不确定度。B类评估合成不确定度将A类和B类评估得到的不确定度分量进行合成，得到总的不确定度。通常采用方和根法（RSS）进行计算。通过多次重复测量同一流体流量，计算测量结果的平均值和标准差，从而评估随机误差引起的不确定度。6.2不确定度评估方法优化仪器性能选用高精度、高稳定性的渡越时间法液体超声流量计，并定期进行校准和维护。6.3不确定度减小措施01控制流体特性尽量保持被测流体的温度、压力等物理特性稳定，减少因流体特性变化引起的测量误差。02改善管道条件保持管道内壁光滑、无结垢，选择合适的管道直径和形状，以减少对超声波传播的影响。03规范安装与操作按照制造商提供的安装指南进行操作，确保流量计正确安装并与管道紧密连接。同时，提高操作人员的技能水平，减少人为误差。04不确定度报告应包含测量目的、方法、仪器、流体特性、管道条件、测量数据、不确定度评估结果等信息。报告应清晰、准确、完整地反映测量过程和结果。报告格式根据不确定度评估结果，指导用户合理使用渡越时间法液体超声流量计进行流体流量测量。对于不确定度较大的测量结果，应谨慎使用或采取进一步措施减小不确定度。同时，不确定度评估结果也可用于流量计的性能验证和校准工作。应用指导6.4不确定度报告与应用216.1总则6.1.1范围本标准规定了渡越时间法液体超声流量计的术语和定义、测量原理、构成、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等要求。本标准适用于封闭管道中液体流量的测量，采用渡越时间法超声流量计。下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。6.1.2规范性引用文件GB/T18653-2008超声流量计6.1.2规范性引用文件GB/T19838-2018封闭管道中流体流量的测量饮用冷水水表和热水水表GB/T2624-2006用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量JJF1001-2011通用计量术语及定义JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示6.1.2规范性引用文件6.1.3术语和定义渡越时间法液体超声流量计利用超声波在液体中传播的时间差来测量液体流量的仪表。声道超声波在液体中传播的路径。换能器将电能转换为超声波能量或将超声波能量转换为电能的器件。反射体安装在管道内壁上，用于反射超声波的物体。6.1.4测量原理渡越时间法液体超声流量计采用时差法测量原理，即利用超声波在顺流和逆流方向传播的时间差来测量液体流量。当超声波在液体中传播时，其传播速度会受到液体流动速度的影响。顺流方向传播的超声波速度会加快，而逆流方向传播的超声波速度会减慢。通过测量这两个方向上的时间差，可以计算出液体的流速和流量。““226.2不确定度分量的评定测量重复性在相同条件下，对同一被测量进行多次测量所得结果之间的一致性。评定方法采用A类评定方法，通过对同一流量点进行多次测量，计算测量结果的实验标准差，进而求得标准不确定度分量。6.2.1测量重复性引入的标准不确定度分量超声波在流体中的传播速度，与流体的温度、压力等参数有关。超声声速采用B类评定方法，根据超声声速的测量误差和流体的物性参数，计算超声声速引入的标准不确定度分量。评定方法6.2.2超声声速引入的标准不确定度分量6.2.3换能器间距引入的标准不确定度分量评定方法采用B类评定方法，根据换能器间距的测量误差和流体的物性参数，计算换能器间距引入的标准不确定度分量。换能器间距超声波换能器之间的距离，对测量结果有直接影响。流体物性参数包括流体的密度、粘度、声速等，对测量结果有重要影响。评定方法采用B类评定方法，根据流体物性参数的测量误差和流体的实际情况，计算流体物性参数引入的标准不确定度分量。6.2.4流体物性参数引入的标准不确定度分量237安装安装前准备在安装渡越时间法液体超声流量计之前，需确保管道表面清洁、平整，无锈蚀、油漆剥落等现象。同时，需根据流量计的安装要求，准备必要的安装工具和材料，如扳手、螺丝刀、密封垫片等。安装位置选择流量计的安装位置应选择在流体流动稳定、无漩涡和湍流的直管段上。通常要求上游直管段长度不小于10倍管道直径，下游直管段长度不小于5倍管道直径。此外，还需考虑安装位置便于维护和检修。安装步骤首先，将流量计的两个换能器（发射器和接收器）按照预定的安装角度和距离固定在管道上。然后，连接流量计的信号线和电源线，确保连接牢固、可靠。在安装过程中，需注意避免损坏换能器和管道表面。7安装调试与校准安装完成后，需对流量计进行调试和校准。通过发送超声波信号并测量其渡越时间，计算出流体的流速和流量。根据实际测量结果与标准值进行对比，调整流量计的相关参数，确保其测量准确可靠。注意事项在安装过程中，需严格遵守流量计的使用说明书和安全操作规程。避免在管道内有压力或流体流动的情况下进行安装或拆卸操作。同时，需定期检查流量计的工作状态和维护情况，确保其长期稳定运行。7安装247.1总则7.1.1范围本标准规定了渡越时间法液体超声流量计的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等要求。本标准适用于封闭管道中流体流量的测量，采用渡越时间法原理的液体超声流量计。GB/T19837-2005多声道超声流量计下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T18653-2008超声流量计（渡越时间法）检定规程7.1.2规范性引用文件010203渡越时间法液体超声流量计利用超声波在液体中传播的时间差来测量液体流量的仪表。声道超声波在液体中传播的路径。换能器将电能转换为超声波能量或将超声波能量转换为电能的器件。7.1.3术语和定义“010203渡越时间法液体超声流量计应符合GB/T18653-2008和GB/T19837-2005的规定。仪表应具有测量准确度高、稳定性好、可靠性高等特点，满足使用要求。仪表应具有良好的抗干扰能力，能适应各种复杂的工作环境。7.1.4技术要求257.2使用标准装置标准装置的准确度应不低于被检流量计的准确度等级。标准装置的准确度标准装置的流量范围应覆盖被检流量计的测量范围，并满足检定或校准的要求。标准装置的流量范围标准装置应具有良好的稳定性和重复性，以保证检定或校准结果的可靠性。标准装置的稳定性7.2.1标准装置的选择010203安装前的检查在安装前应对标准装置进行检查，确保其完好无损、功能正常，并符合相关标准和规范的要求。安装位置标准装置应安装在便于操作、维护和观察的位置，同时应避免振动、电磁干扰等不利因素的影响。安装要求标准装置的安装应符合相关标准和规范的要求，包括管道连接、密封、支撑等方面。7.2.2标准装置的安装使用前的校准在使用过程中，应定期对标准装置进行维护和保养，包括清洁、润滑、紧固等方面，以保证其正常运行和延长使用寿命。使用过程中的维护使用后的处理在使用标准装置后，应对其进行清洗和干燥处理，以防止腐蚀和损坏，并妥善保管以备下次使用。在使用标准装置前，应对其进行校准，以确保其准确度和稳定性符合要求。7.2.3标准装置的使用与维护267.3试验室校准或理论预测7.3.1试验室校准使用高精度校准设备，如标准流量计、压力计和温度计等，对超声流量计进行校准。校准设备根据标准流量计的输出值，调整超声流量计的测量参数，如声速、传播时间和流量系数等，使其输出值与标准值一致。校准方法记录校准结果，包括校准前后的测量误差、校准曲线和校准系数等，以便后续使用和分析。校准结果基于流体力学原理和超声传播理论，建立超声流量计的理论模型，用于预测其测量性能。理论模型根据理论模型，计算超声流量计在不同工况下的测量误差和不确定度，包括流体温度、压力、流速和管道尺寸等因素的影响。预测方法将预测结果与试验结果进行对比，验证理论模型的准确性和可靠性，为超声流量计的优化设计和应用提供理论支持。预测结果7.3.2理论预测277.4其他安装影响管道振动可能来源于流体流动、机械振动、外部干扰等。振动来源振动可能导致流量计测量不准确，甚至损坏流量计。振动影响采取减振措施，如安装减振器、调整管道支撑等。解决方法7.4.1管道振动杂质来源流体中的杂质可能来源于管道腐蚀、流体本身携带的杂质等。解决方法在流体进入流量计前进行过滤、净化处理。杂质影响杂质可能导致流量计堵塞、磨损，影响测量精度。7.4.2流体中的杂质01变化原因流体温度和压力可能因环境、工艺条件等因素而发生变化。7.4.3流体温度和压力变化02变化影响温度和压力的变化可能导致流体密度、粘度等物理性质发生变化，从而影响流量计的测量精度。03解决方法对流量计进行温度和压力补偿，确保测量精度。电磁干扰可能来源于周围电器设备、雷电等。干扰来源电磁干扰可能导致流量计信号传输不稳定，影响测量精度。干扰影响采取屏蔽、接地等抗干扰措施，确保流量计信号传输稳定。解决方法7.4.4电磁干扰010203288试验与校准仪器条件液体超声流量计及其配套设备应处于正常工作状态，传感器安装位置准确，信号传输稳定可靠。流体条件试验应在被测流体稳定流动的状态下进行，确保流体的温度、压力、粘度等参数在规定的范围内，以模拟实际工况。管道条件试验管道应清洁无杂质，内壁光滑，直径和壁厚应符合标准要求，以减少对测量结果的影响。8.1试验条件标准器法采用精度高于被测流量计的标准流量计作为参考，通过比较两者的测量值来验证被测流量计的准确性。质量法通过测量一定时间内通过流量计流体的质量，结合流体的密度计算体积流量，与被测流量计的测量值进行对比。容积法利用已知容积的容器收集流体，通过测量收集时间和容器容积来计算流量，与被测流量计的测量值进行比对。0203018.2试验方法准备阶段安装与调试根据标准规定的误差限值判定被测流量计的校准结果是否合格。结果判定对采集到的数据进行处理和分析，计算被测流量计的误差和不确定度。数据处理启动校准系统，记录标准器或被测流体的流量数据，同时观察并记录流量计的输出信号。数据采集检查并确认试验条件满足要求，准备所需的校准设备和工具。按照标准要求安装液体超声流量计及其配套设备，进行必要的调试和预热。8.3校准流程8.4注意事项安全操作在校准过程中应严格遵守安全操作规程，防止发生流体泄漏、触电等事故。环境控制保持试验环境的稳定，避免温度、湿度等环境因素对校准结果的影响。重复性与再现性进行多次校准试验以提高结果的可靠性和准确性，注意控制试验条件的重复性和再现性。记录与报告详细记录校准过程中的各项数据和观察结果，并编制校准报告以供后续参考和分析。018.1总则8.1.1范围本标准规定了使用渡越时间法液体超声流量计测量封闭管道中流体流量的方法。本标准适用于封闭管道中液体流量的测量，包括水、油、化工液体等。8.1.2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的：GB/T18604-2014《用气体超声流量计测量天然气流量》等。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。““渡越时间法利用超声波在流体中传播的时间差来测量流体流量的方法。超声流量计利用超声波测量流体流量的仪表，通常由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。8.1.3术语和定义8.1.4测量原理超声波在流体中传播时，顺流方向和逆流方向的传播时间不同，通过测量这个时间差可以计算出流体的流速，进而得到流体的流量。渡越时间法液体超声流量计通常采用一对或多对超声波换能器，分别安装在管道的上游和下游，通过测量超声波在流体中的传播时间来计算流量。028.2单项试验—采用理论预测法理论预测法是指根据流体力学理论和数学模型，对流体流量进行预测的方法。理论预测法定义理论预测法具有预测精度高、适用范围广、可重复性好等优点，但需要较高的数学和流体力学基础。理论预测法特点8.2.1理论预测法概述根据流体流动的物理规律和边界条件，建立描述流体流动的数学模型。建立数学模型采用数值方法或解析方法求解数学模型，得到流体流量的预测值。求解数学模型通过实验数据或历史数据对预测结果进行验证，评估预测精度和可靠性。验证预测结果8.2.2理论预测法实施步骤0102038.2.3理论预测法适用范围适用于流体流动规律较为明确、边界条件较为简单的场合。适用于高精度流体流量测量的场合，如航空航天、石油化工等领域。““8.2.4理论预测法注意事项预测结果需要经过实验验证和评估，确保预测精度和可靠性。同时，需要注意实验条件和实验数据的准确性和可靠性。求解数学模型时需要注意数值方法的稳定性和收敛性，避免计算误差和失真。数学模型的建立需要充分考虑流体流动的物理规律和边界条件，确保模型的准确性和可靠性。010203038.3单项试验—流动条件下的流量校准流动条件下的流量校准在流动条件下对超声流量计进行校准，以验证其测量准确性和可靠性。校准方法采用标准流量计或其他校准装置，对超声流量计进行流量校准。8.3.1概述标准流量计选择与被校准超声流量计相同或相近的量程和精度的标准流量计。流量校准装置包括流量调节装置、流量测量装置和流量控制装置等，用于模拟实际流动条件。8.3.2校准设备8.3.3校准步骤准备工作检查超声流量计和标准流量计的安装和连接是否正确，确保测量管道内无杂质和气泡。流量调节通过流量调节装置，逐步调整流量大小，使超声流量计和标准流量计在相同的流量条件下工作。数据记录记录超声流量计和标准流量计的测量数据，包括流量值、时间等。数据处理对测量数据进行处理，计算超声流量计的测量误差和重复性误差等。根据校准结果，分析超声流量计的测量误差来源和影响因素。误差分析评估超声流量计在多次测量中的重复性误差，以验证其测量稳定性。重复性误差分析根据校准结果，得出超声流量计是否满足使用要求的结论。校准结论8.3.4校准结果分析010203049性能试验9性能试验试验条件性能试验应在标准规定的条件下进行，包括流体温度、压力、粘度等参数需符合流量计的设计要求。试验流体应清洁无杂质，以避免对流量计造成损害或影响测量精度。试验设备试验所需设备包括标准流量计、温度计、压力计、粘度计等，所有设备均需经过校准并在有效期内使用，以确保试验结果的准确性。试验方法试验方法包括静态试验和动态试验。静态试验主要用于验证流量计在零流量和满量程流量下的性能表现；动态试验则模拟实际工况，对流量计在不同流量点下的测量精度进行验证。在试验过程中，需严格按照标准规定的步骤和程序进行操作，并记录相关数据。试验结束后，需对收集到的数据进行处理和分析。首先，需剔除异常数据点，确保数据的可靠性和有效性；其次，需计算流量计在不同流量点下的测量误差，并与标准规定的误差限进行比较；最后，需对试验结果进行总结和评估，判断流量计是否满足性能要求。数据处理与分析试验完成后，应编制详细的试验报告。报告内容应包括试验目的、试验条件、试验设备、试验方法、数据处理与分析过程以及试验结果等。试验报告应客观、准确地反映流量计的性能表现，为产品的设计改进和质量控制提供依据。试验报告9性能试验059.1总则本标准规定了渡越时间法液体超声流量计的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等要求。本标准适用于封闭管道中流体流量的测量，采用渡越时间法原理的液体超声流量计。9.1.1范围下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T18653-2008超声流量计测量方法GB/T0000-2000标准化工作导则GB/T0000-2000标准化工作指南9.1.2规范性引用文件01020304渡越时间法液体超声流量计利用超声波在液体中传播的时间差来测量流量的仪表。声道超声波在液体中传播的路径。换能器将电能转换为超声波能量或将超声波能量转换为电能的器件。9.1.3术语和定义“渡越时间法液体超声流量计应符合以下技术要求：流量计应具有稳定的测量性能，不受流体物性、温度、压力等因素的影响。流量计应能准确测量封闭管道中的液体流量。流量计应具有良好的重复性和准确度，满足相关标准的要求。9.1.4技术要求069.2重复性和再现性9.2重复性和再现性定义与重要性重复性和再现性是评估测量系统性能的两个关键指标。重复性是指在相同测量条件下，对同一被测对象进行多次连续测量所得结果之间的一致性。再现性则是指在改变测量条件（如不同操作者、不同测量仪器或不同测量环境）下，对同一被测对象进行测量所得结果之间的一致性。对于渡越时间法液体超声流量计而言，确保良好的重复性和再现性对于提高测量结果的准确性和可靠性至关重要。影响因素影响渡越时间法液体超声流量计重复性和再现性的因素众多，包括但不限于换能器的安装位置、测量管道的材料和尺寸、流体的物理特性（如温度、压力、粘度等）、以及测量系统的电子噪声和信号处理算法等。这些因素的变化都可能导致测量结果的偏差，从而影响重复性和再现性。评估方法评估渡越时间法液体超声流量计的重复性和再现性通常需要通过实验验证。实验设计应充分考虑各种可能的影响因素，并设置合理的实验条件和重复次数。通过对实验数据的统计分析，可以计算出重复性和再现性的具体数值指标，如标准差、变异系数等，以量化评估测量系统的性能表现。9.2重复性和再现性079.3换能器安装在外部的流量计的附加试验换能器应能承受在规定的振动频率范围内的振动试验，以确保其在振动环境下正常工作。振动频率振动试验应包括换能器在垂直、水平和轴向方向上的振动，以全面评估其性能。振动方向换能器应能承受规定时间的振动试验，以验证其在长期振动环境下的稳定性和可靠性。振动时间9.3.1振动试验010203冲击次数换能器应能承受规定次数的冲击试验，以验证其在多次冲击下的稳定性和可靠性。冲击能量换能器应能承受规定能量的冲击试验，以模拟在运输、安装和使用过程中可能遇到的冲击情况。冲击方向冲击试验应包括换能器在多个方向上的冲击，以确保其在不同方向上的抗冲击能力。9.3.2冲击试验试验温度高温试验应持续规定的时间，以确保换能器在高温环境下的稳定性和可靠性。试验时间性能评估在高温试验后，应对换能器的性能进行评估，包括灵敏度、稳定性等指标，以确保其满足使用要求。换能器应能在规定的高温条件下进行试验，以评估其在高温环境下的性能。9.3.3高温试验试验温度换能器应能在规定的低温条件下进行试验，以评估其在低温环境下的性能。9.3.4低温试验试验时间低温试验应持续规定的时间，以确保换能器在低温环境下的稳定性和可靠性。性能评估在低温试验后，应对换能器的性能进行评估，包括灵敏度、稳定性等指标，以确保其满足使用要求。同时，还应注意检查换能器在低温环境下是否出现结冰、凝露等现象，以确保其正常工作。089.4用理论预测法预测性能的流量计的不确定度评定理论预测法基于流体力学理论和流量计设计原理，通过数学模型预测流量计性能。数值模拟法利用计算流体力学（CFD）技术对流量计内部流场进行数值模拟，预测性能。9.4.1预测方法的选择流量计设计参数的不确定度如管道直径、流体密度、声速等参数的不确定度。测量过程中的不确定度预测模型的不确定度9.4.2不确定度来源分析如流体温度、压力、流速等测量参数的不确定度。如数学模型或数值模拟模型的精度和适用性。通过实际测量数据，利用统计方法评定不确定度。实验法结合分析法和实验法，对不确定度进行综合评定。综合法通过对不确定度来源的详细分析，利用误差传递公式计算不确定度。分析法9.4.3不确定度评定方法9.4.4不确定度报告与表示不确定度表示可采用标准不确定度、扩展不确定度等形式表示，同时应注明置信水平。不确定度报告应详细报告不确定度的来源、评定方法、评定结果等信息。099.5液体-机械装置条件适用于牛顿流体和非牛顿流体，包括水、油、化工液体等。液体类型流量计应在规定的温度范围内使用，以保证测量精度和稳定性。液体温度液体压力应在流量计规定的最大工作压力范围内，以确保流量计的安全运行。液体压力9.5.1液体条件010203管道材料应与流体兼容，且符合相关标准和规定。管道材料管道尺寸应符合流量计的要求，以确保测量精度和流量范围。管道尺寸管道应有足够的支撑，以防止振动和位移对测量精度的影响。管道支撑9.5.2机械装置条件安装位置流量计的安装方向应与流体流动方向一致，且应标明流向。安装方向安装环境流量计应安装在无振动、无腐蚀、无电磁干扰的环境中，以保证测量精度和稳定性。流量计应安装在水平或垂直管道上，且上下游应有足够的直管段，以保证流体的稳定流动。9.5.3安装条件运行状态流量计应在规定的流量范围内运行，以保证测量精度和稳定性。维护保养流量计应定期进行维护保养，包括清洗、校准和检查等，以保证其长期稳定运行。9.5.4运行条件109.6模拟声道故障和更换组件通过模拟声道堵塞，测试流量计在声道部分或全部堵塞时的响应和误差情况。声道堵塞模拟模拟声道泄漏情况，评估流量计在泄漏条件下的测量准确性和稳定性。声道泄漏模拟模拟声道变形情况，分析其对流量计测量精度的影响。声道变形模拟声道故障模拟校准与验证在更换组件后，对流量计进行重新校准和验证，确保其测量结果的准确性和可靠性。传感器更换更换故障或老化的传感器，确保流量计的测量精度和稳定性。电路板更换更换损坏的电路板，恢复流量计的正常工作。组件更换与校准1110流量计的特性渡越时间法该流量计采用渡越时间法作为测量原理，通过测量超声波在流体中顺流和逆流传播的时间差来计算流体流速，进而得出流量。这种方法具有非接触式测量的特点，不会对流体造成压力损失或污染。测量原理与优势高精度由于超声波传播速度受流体流速影响显著，且现代电子技术能够精确测量时间差，因此渡越时间法液体超声流量计能够实现高精度的流量测量，满足多种工业应用的需求。广泛适用性该流量计适用于多种液体介质，包括清水、污水、油类及化学溶液等，且不受流体温度、压力、密度和粘度等物理特性的影响，具有广泛的适用性。技术特点与性能参数多声道设计为了提高测量精度和稳定性，部分渡越时间法液体超声流量计采用多声道设计，通过多个声道的测量数据平均化处理，减少误差和干扰。自动校准与诊断现代流量计通常具备自动校准功能，能够定期或根据需要进行校准，确保测量结果的准确性。同时，还具有故障诊断功能，能够及时发现并报告潜在问题，便于维护和管理。远程监控与通信支持远程监控和数据传输功能，用户可以通过网络远程访问流量计的数据和状态信息，实现远程监控和管理。同时，还支持多种通信协议，方便与其他设备和系统集成。应用领域与场景01广泛应用于石油、化工、冶金、电力等工业领域的流体流量测量，为生产过程提供准确的流量数据支持。在污水处理、环境监测等领域中，用于测量污水流量和排放情况，为环保监测提供重要数据支持。在能源计量领域中，用于测量水、油、气等能源的流量，为能源管理和计量提供准确数据支持。同时，还可用于热计量领域中的热水流量测量。0203工业领域环保监测能源计量1210.1表体、材料和结构表体设计应符合相关标准和规定，具有足够的强度和刚度，能够承受流体压力和外部环境的影响。表体材料表体结构表体应选择耐腐蚀、耐磨损、耐高温的材料，如不锈钢、钛合金等，以保证长期稳定运行。应具有合理的结构形式，便于安装、维护和清洗，同时应考虑到流体的流动特性和测量要求。应选择具有高灵敏度、高稳定性和可靠性的材料，如压电陶瓷等，以保证测量精度和稳定性。超声换能器材料应选择符合流体性质和测量要求的材料，如金属、塑料等，同时应考虑到材料的耐腐蚀性、耐磨损性和耐高温性。管道材料应选择具有良好密封性能和耐腐蚀性的材料，如橡胶、聚四氟乙烯等，以保证测量系统的密封性和稳定性。密封材料材料超声换能器结构应具有合理的流道设计，减小流体阻力，提高测量精度和稳定性。同时应考虑到流体的压力、温度和流速等因素对测量的影响。管道结构支撑结构应具有足够的强度和刚度，能够承受流体压力和外部环境的影响，同时应考虑到测量系统的稳定性和可靠性。应具有合理的结构形式，便于安装、调试和维护，同时应考虑到流体的流动特性和测量要求。结构1310.2换能器换能器类型渡越时间法液体超声流量计中使用的换能器主要分为压电式和电磁式两种。压电式换能器利用压电材料的压电效应，将电能转换为超声波振动能量，或将超声波振动能量转换为电能。电磁式换能器则通过电磁感应原理实现电能与超声波能量的转换。换能器布置换能器在管道上的布置对于流量测量的准确性至关重要。通常，换能器成对安装，一个作为发射器，另一个作为接收器，它们之间的相对位置需根据管道直径、流体性质及测量要求精确确定。常见的布置方式有Z型、V型和W型等，每种布置方式都有其特定的应用场景和优缺点。10.2换能器换能器性能要求换能器需具备良好的声学性能，包括高灵敏度、宽频带、低噪声等，以确保超声波信号的有效发射和接收。此外，换能器还需具备稳定的机械性能和耐腐蚀性，以适应各种恶劣的工业环境。换能器校准与维护为确保流量测量的准确性，换能器需定期进行校准。校准过程中，需使用标准流体对流量计进行标定，以验证换能器的性能是否符合要求。同时，换能器在使用过程中还需注意维护保养，避免受到机械损伤或化学腐蚀，影响其使用寿命和测量精度。10.2换能器“1410.3电子组件稳定性发射器应具有良好的稳定性，以确保超声波的频率和功率在长时间内保持不变。发射频率发射器应能产生符合流量计要求的超声波频率，通常为几百千赫兹至几兆赫兹。发射功率发射器应能产生足够的功率，以确保超声波在流体中传播并反射回来，同时避免对流体或管道造成损害。10.3.1发射器接收器应具有高灵敏度，能够接收到反射回来的微弱超声波信号。灵敏度接收器应具备抗干扰能力，能够滤除噪声和干扰信号，确保接收到的信号质量。抗干扰能力接收器的动态范围应足够大，以适应不同强度的反射信号。动态范围10.3.2接收器01020301放大电路信号处理电路应包括放大电路，对接收到的微弱信号进行放大，以便于后续处理。10.3.3信号处理电路02滤波电路信号处理电路应包括滤波电路，滤除噪声和干扰信号，提高信号质量。03时间测量电路信号处理电路应包括高精度的时间测量电路，用于测量超声波在流体中的传播时间，从而计算流量。电源稳定性控制系统应能够控制发射器的发射频率和功率，以及接收器的灵敏度和动态范围，以适应不同的测量需求。控制功能安全保护电源和控制系统应具备安全保护功能，如过载保护、短路保护等，以确保设备和人员的安全。电源应提供稳定的电压和电流，以确保电子组件的正常工作。10.3.4电源和控制系统1510.4软件软件应能实时采集流量计测量数据，并进行处理、存储和显示。数据采集与处理软件应能根据测量数据计算流体流量，并进行必要的修正，如温度、压力等影响因素的修正。流量计算与修正软件应能实时监测流量计工作状态，发现异常情况时及时报警，并提供故障诊断功能。报警与诊断10.4.1软件功能软件应能满足实时数据采集、处理和显示的要求，响应时间应小于规定值。实时性软件应能准确计算流体流量，误差应满足相关标准或规范要求。准确性软件应能在长时间运行过程中保持稳定，不出现崩溃、死机等异常情况。稳定性10.4.2软件性能要求界面设计软件界面应简洁明了，易于操作和理解，符合人机工程学原理。操作方式软件应支持多种操作方式，如键盘、鼠标、触摸屏等，方便用户进行操作。帮助文档软件应提供详细的帮助文档，包括操作指南、常见问题解答等内容，方便用户快速上手。03020110.4.3软件界面与操作1610.5更换部件当传感器出现故障或损坏时，需要按照制造商的说明进行更换。更换前需确认新传感器与原有传感器型号、规格一致。传感器更换换能器是超声流量计的关键部件，当其出现故障时，需按照制造商的说明进行更换。更换前需确认新换能器与原有换能器型号、规格一致，并进行校准。换能器更换10.5.1流量计部件更换管道阀门更换当管道阀门出现故障或损坏时，需按照相关标准进行更换。更换前需确认新阀门与原有阀门型号、规格一致，并进行密封性测试。管道接头更换10.5.2管道部件更换当管道接头出现泄漏或损坏时，需按照相关标准进行更换。更换前需确认新接头与原有接头型号、规格一致，并进行密封性测试。0102信号处理单元更换当信号处理单元出现故障时，需按照制造商的说明进行更换。更换前需确认新信号处理单元与原有信号处理单元型号、规格一致，并进行校准。电源部件更换当电源部件出现故障时，需按照制造商的说明进行更换。更换前需确认新电源部件与原有电源部件型号、规格一致，并进行性能测试。10.5.3电子部件更换1710.6确定密度和温度密度是指单位体积内物质的质量，是物质的一种固有属性。密度定义密度可以通过测量物质的质量和体积来计算得出，常用的密度测量方法有比重瓶法、密度计法等。测量方法在测量密度时，需要考虑温度、压力等因素的影响，以确保测量结果的准确性。影响因素密度测量温度测量01温度是表示物体冷热程度的物理量，是热学中的一个重要参数。温度可以通过温度计等测量工具来测量，常用的温度计有水银温度计、酒精温度计等。在测量温度时，需要考虑环境温度、测量时间等因素的影响，以确保测量结果的准确性。同时，还需要注意温度计的精度和测量范围，选择合适的温度计进行测量。0203温度定义测量方法影响因素VS在一定压力下，物质的密度随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。测量时的注意事项在测量密度和温度时，需要同时考虑两者之间的关系，确保测量结果的准确性。同时，还需要注意测量时的环境条件，如压力、湿度等，以确保测量结果的可靠性。密度与温度的关系密度和温度的关系1811实际运行11实际运行010203安装与调试：安装位置选择：流量计应安装在管道直管段上，避免安装在弯头、阀门等可能产生涡流的区域，以确保测量准确性。传感器安装：按照说明书要求正确安装传感器，确保传感器与管道内壁紧密贴合，无气泡或杂质。系统调试启动流量计后，进行零点校准和满量程校准，调整参数至最佳工作状态。11实际运行“运行维护：11实际运行定期检查：定期检查传感器与管道的连接情况，确保无松动或泄漏。清洁保养：定期清洁传感器表面，去除附着物，保持传感器表面光洁。11实际运行数据记录定期记录流量计的运行数据，包括流量、温度、压力等参数，以便分析流量计的运行状态。故障处理：信号异常：当流量计显示信号异常时，应首先检查传感器与转换器之间的连接是否正常，然后检查传感器是否损坏。11实际运行流量波动：流量波动较大时，应检查管道内是否有气泡或杂质，以及管道是否存在振动等外部干扰因素。零点漂移定期进行零点校准，防止零点漂移对测量精度的影响。11实际运行“性能评估：稳定性评估：长时间运行后，观察流量计的输出是否稳定，有无明显波动或漂移现象。精度评估：通过与实际流量对比，评估流量计的测量精度是否满足要求。可靠性评估：统计流量计的故障率、维修次数等指标，评估其可靠性水平。11实际运行1911.1总则11.1.1范围本标准规定了渡越时间法液体超声流量计的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等要求。本标准适用于封闭管道中流体流量的测量，采用渡越时间法原理的液体超声流量计。11.1.2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的：GB/T18653-2008《超声流量计（传播时间差法）》等。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。渡越时间法液体超声流量计采用渡越时间法原理测量封闭管道中液体流量的仪表。渡越时间法通过测量超声波在流体中顺流传播和逆流传播的时间差来推算流体流量的方法。11.1.3术语和定义123流量计应满足规定的准确度等级和重复性要求。流量计应具有自诊断功能，能及时发现并指示故障。流量计应能在规定的温度、压力等环境条件下正常工作。11.1.4技术要求2011.2核查流程被核查流量计应确保被核查流量计处于正常工作状态，无损坏、无泄漏，且已按照相关要求进行校准。核查人员应熟悉核查流程、核查标准和核查要求，具备相应的专业知识和实践经验。核查设备应确保核查设备符合标准要求，具有足够的精度和稳定性，能够满足核查需求。核查前准备核查环境应根据被核查流量计的类型、规格和测量范围，设置合适的核查参数，包括测量点数、测量时间等。核查参数设置数据采集与处理应按照核查要求，采集被核查流量计的测量数据，并进行处理和分析，得出核查结果。应确保核查环境符合标准要求，包括温度、湿度、压力等参数，避免环境因素对核查结果的影响。核查步骤核查结果处理核查结果判定应根据核查结果，判定被核查流量计是否符合标准要求，包括测量误差、重复性、稳定性等指标。核查报告编制应编制详细的核查报告，包括核查目的、核查方法、核查结果、结论和建议等内容，为后续的流量计使用和维护提供参考。不合格处理如被核查流量计不符合标准要求，应及时进行修复或更换，并重新进行核查，确保流量计的正常使用。2111.3运行诊断在无流体流动的情况下，检查流量计的输出信号是否为零。流量计的零点检查在流量计的量程范围内，检查流量计的输出信号是否达到满度值。流量计的满度检查在相同条件下，多次测量同一流量值，检查测量结果的一致性。流量计的重复性检查11.3.1流量计运行检查010203检查电源是否正常，传感器是否损坏，信号线是否连接良好。流量计无输出信号检查流体中是否有气泡或杂质，传感器是否受到外界干扰，信号线是否接触不良。流量计输出信号不稳定检查流量计的安装是否符合要求，流体是否稳定流动，传感器是否受到流体物性变化的影响。流量计测量误差大11.3.2故障诊断与处理确保信号线的连接良好，避免信号传输过程中的干扰和损失。定期检查信号线确保流量计的测量精度和稳定性，及时发现并处理潜在问题。定期对流量计进行校准保持传感器的清洁，避免流体中的杂质对传感器造成损害。定期清洗传感器11.3.3维护与保养2211.4运行期间的核查跟踪、相互比对和检查确保流量计在运行期间保持准确和可靠，及时发现并纠正问题。核查跟踪的目的核查跟踪定期对流量计进行核查，包括现场核查和实验室核查，记录核查结果并进行比对分析。核查跟踪的方法核查人员应具备相应的资质和经验，核查过程应严格按照相关标准和规范进行。核查跟踪的要求相互比对的实施选择具有可比性的流量计进行比对，确保比对条件一致，记录比对结果并进行统计分析。相互比对的周期根据流量计的使用情况和测量要求，制定合理的比对周期，确保比对结果的及时性和有效性。相互比对的意义通过与其他同类流量计的测量结果进行比对，评估流量计的测量准确性和可靠性。相互比对检查的内容对流量计的外观、连接件、密封件等进行检查，确保流量计完好无损、连接可靠。检查检查的方法采用目视检查、手动检查或仪器检查等方法，对流量计进行全面细致的检查。检查的要求检查人员应具备相应的专业知识和技能，检查过程应严格按照相关标准和规范进行，确保检查结