电磁流量计是当前应用于电解质溶液流量测量zui广泛的仪表之一，一般只要电导率在5μ/cm以上即可,所以在水行业,不管是自来水、原水取水还是污水处理等领域都可以使用,且往往适用较大口径,zui大口径达到甚至超过3m。
流量仪表流量值的检查方法通常有离线检查和现场在线检查两种方法。离线法流量检查将仪表卸离管线送至实验室流量校准装置上进行实流校准。然而大口径电磁流量计,尤其在供水工程管网中,一般都不设旁路管和相应的截止阀,而且仪表一旦调试完毕投入运行后,不允许停止输水,大口径水管更不允许随意切断水流停役拆卸流量传感器实旅离线校准,且因工程费用浩大不易实现。
超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表,近几年来,随着电子技术、数字技术的发展,利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快,基于不同原理,适用于不同场合的各种型式的超声波流量计得到了广泛应用。根据其原理区分,超声波流量计可分为两大类:一是时差式超声波流量计,二是多普勒法超声波流量计。
现场比对是值在规定条件下用高精度的超声波流量计进行比较,电磁流量计是目前水行业大口径流量测量应用的主流仪表,通过分析大口径流量仪表在常用的现场比对和在线验证的问题,结合电磁流量计本身的一些特点,探讨电磁流量计在大口径流量测量方面的现场对和在线验证方法的改进及发展展望,是本文的目的所在。本文论述的在线检测方法即指目前处于发展阶段的各种电磁流量计的在线检测。
1.外夹装式超声流量计法
为了取得比较好的比对结果,应该注意以下几点:
①正确选择测量点和进行准确的管道参数测量发射器安装位置的选择遵循以下原则:选择充满流体的管段,如流体上流的垂直管段或完全水平的管段;测量点位置应远离弯管段、通、节流阀、阻尼孔、缩径管段或其它会引起紊流的管段,至少有10D管径的上游直管段和5D的下游直管段。对在泵、控制阀或套管弯曲段后的测量点,为保证更佳精度,其上游直管段长度会要求长达30D任何地方的测量点,一般只需5D的下游直管段。在水平管段上,发射器一般安装在管侧面的正側线上(以避免管道底部沉淀物或管道部的气泡、气穴引起信号丢失)。注意保证管表温度不超出发射器的额定工作温度。zui好选择内部没有腐蚀或锈斑的管段,减少测量的困难和不准确性。如不能完全按以上选点要求进行,仍有可能获得流量测量信号,但信号较弱,精度会降低。(注:D为被检流量计标称口径。)
②超声波探头的安装
选择合适的发射器安装测量点后,对超声流量计进行设置,根据管径的大小,选择合适的安装方法。当被检流量计标称口径≤200m时采用V法测量,标称口径>200m时采用Z法安装。将发射器安装选定的位置清洁干浄并去掉上面的锈斑剥皮和油漆,注意在水平测量管道发射器须安装在3点和9点位置。因为管道内上部位置往往聚有气泡或气穴,低部又集有沉淀物,从而引起信号丢失。将耦合剂沿纵长方向涂在每个发射器发射面的中央位置上。注意安装发射器时要将耦合剂进行挤压保证发射器和管表之间无气泡存在。用不锈钢带或尼龙带将发射器紧固在管表测量位置注意让发射器中线与管侧接触中线保持水平。超声流量计测量探头安装时,应根据管道水流方向以及两个探头上的流向标志正确安放上游发射器和下游发射器。
③其他干扰的排除
在周期性比对测试中,每次测量点应固定的永久性测量点。在比对测试完成后,在超声波探头的四周管壁涂刷防腐漆,取下超声波探头后在安装位置抹上黄油,并贴上一块塑料布,用以保护测量点。下次测量时,取下塑料布,擦掉黄油,用手锤击打测量点,将管道内壁新近结垢震掉,按防腐漆所留下的标记装上换能器即可测量,方便准确。若声波信号接受很弱或时有时无,则可能是管道内壁结垢太厚,或者是管内含有大量气体,使声波经常被阻断所致。可先用手锤击打测量点,如果接受的信号强度不断上升,说明是管壁结垢引起。如击打无效,则多为管内含有大量气体所致,排除气体即可。此外。还可以改变便携式超声波流量计探头安装位置或方式,探测现场管段流动状况。例如,沿着管圆周移动两换能器,核对所测不同位置的线平均流速,zui大流速处可能就是zui接近实际的平均流速位置,因为在zui不对称位置的流速畸变所形成的平均流速读数zui小。比较探头按Z法和V法安裝所测得的流速,如两者相差很大,表明存在严重横向流动,也就是有旋转流的迹象,应引起注意,采取措施。总之,用便携式超声波流量计对在线电磁流量计进行比对测试,只要准确操作,尽量减少随机误差和附加误差,基本上可以对电磁流量计现场测量的稳定性和重复性作一个大致的定性评估。对于确实测量不稳定、精确度和稳定性偏差较大的长期现场应用的电磁流量计可以及时检测出来,从而采取更精确和更有针对性的方法和措施,满足现场计量和测试的需要。
2.在线流量计的相对示值误差与重复性
完成上述配置作业后,此时的超声波流量计即可测量出被测流体的流速和流量。在线流量计的示值误差按公式
式中:E:流量计的相对示值误差(%)
Qi:流量计累积流量指示值(L)或Vi:在线流量计流速平均显示值(m³/h)
Qa:超声波累积流量指示值(L)或Va:超声波流量计流速平均显示值(m³/h)
3.结束语
通过对电磁流量计在线检测的方法研究,能更好地推动能源计量建设提供技术支撑,更好地服务于节能减排工作。