LUGB系列一體化飽和蒸汽渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道中蒸汽介質(zhì)流體的流量測(cè)量, 蒸汽渦街流量計(jì)特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度，壓力，溫度，粘度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。蒸汽渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量?jī)x表。

 

廣東哪里渦街流量計(jì)價(jià)格低，哪里有進(jìn)口渦街流量計(jì)，哪里的渦街流量計(jì)質(zhì)量比較好，哪里有國(guó)產(chǎn)的渦街流量計(jì)

 

工作原理

在蒸汽流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：
f=SrU1/d=SrU/md 式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數(shù)；
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無(wú)量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn)，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。

 

斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線式中qVn，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的絕對(duì)壓力，Pa；
Tn，T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
Zn，Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見(jiàn)，VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。

 

蒸汽渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測(cè)量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。

為提高蒸汽渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能，我公司新近開發(fā)出了WFLUG改進(jìn)型渦街流量傳感器，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強(qiáng)振動(dòng)（≤1g）的惡劣工況下使用。

在實(shí)際應(yīng)用中，往往最大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的較佳工作段，為了解決這一問(wèn)題，通常采用在測(cè)量處縮徑提高測(cè)量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測(cè)量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長(zhǎng)度為15D以上的直管段進(jìn)行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計(jì)作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求，安裝非常方便。

為了使用方便，電池供電的就地顯示型蒸汽渦街流量計(jì)采用微功耗高新技術(shù)，采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購(gòu)安裝費(fèi)用，可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器，可以直接測(cè)量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測(cè)量可直接測(cè)量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
◆測(cè)量介質(zhì)： 氣體，液體，蒸氣
◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100
◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200
◆流量測(cè)量范圍 正常測(cè)量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s
◆測(cè)量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)
◆被測(cè)介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃
◆高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃
◆輸出信號(hào) 脈沖電壓輸出信號(hào) 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V
◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號(hào) 4～20 mA,傳輸距離為1000m
◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃
◆材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金
◆電源 DC24V或鋰電池3.6V
◆防爆等級(jí) 本安型iaIIbT3-T6
◆防護(hù)等級(jí) IP65

智能蒸汽渦街流量計(jì)產(chǎn)品選型

 

代號(hào)

通徑

流量范圍㎡/h

LUGB-25

DN25

1~10(液體)

25~60（氣體）

蒸汽流量請(qǐng)查看說(shuō)明書，DN300以上推薦使用插入式渦街流量計(jì)

LUGB-32

DN32

1.5~18(液體)

15~150（氣體）

LUGB-40

DN40

2.2~27(液體)

22.6~150（氣體）

LUGB-50

DN50

4~55(液體)

35~350（氣體）

LUGB-80

DN80

9~135(液體)

90~900（氣體）

LUGB-100

DN100

14~200(液體)

140~1400（氣體）

LUGB-150

DN150

32~480(液體)

300~3000（氣體）

LUGB-200

DN200

56~800(液體)

550~5500（氣體）

 

代號(hào)

功能1

N

無(wú)溫壓補(bǔ)償

Y

有溫壓補(bǔ)償

 

代號(hào)

輸出型號(hào)

F1

4-20mA輸出（二線制）

F2

4-20mA輸出（三線制）

F3

RS485通訊接口

 

代號(hào)

被測(cè)介質(zhì)

J1

液體

J2

氣體

J3

蒸汽

 

代號(hào)

連接方式

L1

法蘭卡裝式

L2

法蘭連接式

 

代號(hào)

功能2

E1

1.0級(jí)

E2

1.5級(jí)

T1

常溫

T2

高溫

T3

蒸汽

P1

1.6MPa

P2

2.5MPa

P3

4.0MPa

D1

內(nèi)部3.6V供電

D2

DC24V供電

B1

不銹鋼

B2

碳鋼

 

摘 要： 為更好地將電磁流量計(jì)在線檢定方法運(yùn)用于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)操作之中，根據(jù)《計(jì)量法》和《管道式電磁流量計(jì)在線校準(zhǔn)要求》（以下簡(jiǎn)稱《要求》），對(duì)不同工況下的十幾臺(tái)大口徑電磁流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和校驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)與出廠標(biāo)定的原始數(shù)據(jù)能夠很好地吻合。在對(duì)在線檢測(cè)過(guò)程中相關(guān)細(xì)節(jié)進(jìn)行總結(jié)后，證實(shí)了電磁流量計(jì)的在線檢定是切實(shí)可行和有效的，能夠廣泛地運(yùn)用于大口徑流量計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)檢定。
關(guān)鍵字： 流量測(cè)量 在線檢定 電磁流量計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)表法 電參數(shù)法

0 引言

流量是給排水和水處理等相關(guān)行業(yè)常用的過(guò)程控制和計(jì)量的重要參數(shù)和生產(chǎn)指標(biāo)，它直接關(guān)系到水處理的進(jìn)程與質(zhì)量。電磁流量計(jì)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳感器內(nèi)沒(méi)有可動(dòng)部件，沒(méi)有節(jié)流裝置，不存在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)和磨損，不會(huì)產(chǎn)生壓力損失，并因其精度高、線性好、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在給排水、污水處理、引水工程等項(xiàng)目中得到廣泛的應(yīng)用，用以進(jìn)行內(nèi)部計(jì)量、過(guò)程控制和對(duì)外貿(mào)易結(jié)算。電磁流量計(jì)作為一種普遍的計(jì)量器具，按照《計(jì)量法》的規(guī)定，必須在一定的周期內(nèi)對(duì)該器具進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)。同時(shí)，使用方為保證流量計(jì)使用的可靠性，也對(duì)電磁流量計(jì)生產(chǎn)廠家提出了這個(gè)要求。

然而，應(yīng)用于水務(wù)行業(yè)中的電磁流量計(jì)口徑較大，安裝環(huán)境差等因素導(dǎo)致流量計(jì)很難甚至不允許拆卸之后送到標(biāo)定裝置中進(jìn)行復(fù)核。另外，由于此類流量計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)工作條件與實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)設(shè)置條件存在偏異，因此，電磁流量計(jì)，尤其是大口徑的電磁流量在使用一個(gè)階段之后，測(cè)量也許會(huì)存在一定的不確定性偏差。在線大口徑流量計(jì)不停水的校準(zhǔn)和檢定問(wèn)題亟待解決。

1 電磁流量計(jì)的在線檢定方法

目前，普遍應(yīng)用的電磁流量計(jì)在線檢定手段主要有標(biāo)準(zhǔn)表法和電參數(shù)法。電參數(shù)法是根據(jù)管道式電磁流量計(jì)的測(cè)量原理，對(duì)影響在線工作的管道式電磁流量計(jì)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢定（如勵(lì)磁線圈對(duì)地絕緣電阻、電極對(duì)地（接液）電阻、勵(lì)磁線圈電阻和流量計(jì)電纜線電阻），測(cè)量控制相關(guān)參數(shù)在一定允許的變化范圍內(nèi)與出廠檢定的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較溯源，使其保持在出廠時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確度以內(nèi)，以滿足使用要求。標(biāo)準(zhǔn)表法是以標(biāo)準(zhǔn)表為標(biāo)準(zhǔn)器具，使流體在相同時(shí)間間隔內(nèi)，同時(shí)連續(xù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)表和被校表，比較兩者的輸出流量值的偏差，從而確定被校流量計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)表所示的流量值的關(guān)系。

對(duì)于以上兩種方法孰優(yōu)孰劣，不能斷然判明，但根據(jù)上海貝菲自動(dòng)化儀表有限公司應(yīng)用以上兩種方法的在線檢定過(guò)程均能反映測(cè)量性能。

2 電參數(shù)法

眾所周知，電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。法拉第電磁感應(yīng)公式如式（1）所示：

E=K×B×V×D（1）

式中：B為流量計(jì)勵(lì)磁線圈感應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)度；V為被測(cè)電液導(dǎo)體的流速；D為管徑；K為儀表系數(shù)。宏觀上把導(dǎo)電液體看成導(dǎo)體。

由式（1）可知管徑D與系數(shù)K都為固定參數(shù)。在一定流速下，只要保證參數(shù)B的穩(wěn)定，那么感應(yīng)電動(dòng)E也隨之穩(wěn)定，即在進(jìn)行電參數(shù)法在線檢定時(shí)，若參數(shù)B保持在出廠校準(zhǔn)時(shí)的允許范圍內(nèi)時(shí)，就可證明該流量計(jì)目前所測(cè)流量的準(zhǔn)確度仍與出廠時(shí)保持一致［3］。

影響電磁感應(yīng)強(qiáng)度B的因素，就流量計(jì)本身而言，應(yīng)檢驗(yàn)勵(lì)磁線圈電阻（扣除溫度變化引起的差值）、勵(lì)磁線圈的絕緣以及勵(lì)磁電流的幅值。另外，我們需檢查電極信號(hào)電路絕緣性能是否良好，證明原本微弱的流量信號(hào)有沒(méi)有額外大的損失；測(cè)量電極的接液電阻，評(píng)估電極表面是否被過(guò)度氧化、腐蝕、結(jié)垢或損傷而影響正常測(cè)量；檢查接地電阻等情況并排除雜亂信號(hào)的干擾。同時(shí)，使用高精度的模擬信號(hào)器檢測(cè)轉(zhuǎn)換器的工作狀況。

上海貝菲自動(dòng)化儀表有限公司于2009年8月與昆山市某自來(lái)水廠簽定供貨合同，其中大口徑表包括DN2000mm流量計(jì)3臺(tái)、DN1000mm流量計(jì)4臺(tái)。按標(biāo)書要求，出廠數(shù)據(jù)必須確保當(dāng)流速為0.3m/s時(shí)達(dá)到±0.25%示值誤差。在協(xié)助昆該自來(lái)水廠進(jìn)行調(diào)試，流量計(jì)正常運(yùn)行投入生產(chǎn)之后，于2010年8月份，根據(jù)《管道式電磁流量計(jì)在線校準(zhǔn)要求》［1］對(duì)每臺(tái)表的原始數(shù)據(jù)一一記錄，一年之后，我們?cè)俅蝸?lái)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行在線檢定。

2.1 電參數(shù)法的檢定過(guò)程

在檢定過(guò)程中，首先，觀察轉(zhuǎn)換器內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置是否有被改動(dòng)過(guò)，要求轉(zhuǎn)換器的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置與電磁流量計(jì)出廠銘牌上的一致；然后觀察兩根電纜（勵(lì)磁電纜、信號(hào)電纜）是否有損傷，是否保持原樣?！豆艿朗诫姶帕髁坑?jì)在線校準(zhǔn)要求》指出需保證被測(cè)液體電導(dǎo)率符合流速在0.3～10m/s的流動(dòng)狀態(tài)下，被測(cè)管道中應(yīng)保持滿管，無(wú)氣泡聚集。

在對(duì)該自來(lái)水廠進(jìn)行檢定觀察時(shí)，全部的流量計(jì)都在穩(wěn)定有序地運(yùn)行，無(wú)數(shù)據(jù)波動(dòng)等狀況出現(xiàn)。因此，可以判定以上條件均符合，并在此基礎(chǔ)上對(duì)流量計(jì)的一系列參數(shù)作了檢測(cè)。

由于在第二次來(lái)到自來(lái)水廠時(shí)，該流量計(jì)處于運(yùn)行狀態(tài)，因此，為不妨礙水廠的正常工作，我們對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)只進(jìn)行了兩次數(shù)據(jù)測(cè)量。

2.1.1 轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)

①瞬時(shí)流量的示值誤差及重復(fù)性檢定

先關(guān)閉轉(zhuǎn)換器的供電電源，并將轉(zhuǎn)換器連接傳感器的電纜拆卸下來(lái)，使用自主開發(fā)的模擬信號(hào)發(fā)生器（精度為±0.1%），為轉(zhuǎn)換器提供模擬信號(hào)，代替實(shí)際使用過(guò)程中電磁流量計(jì)傳感器提供的流量信號(hào)。然后通電預(yù)熱片刻之后，分別選定高、中、低3個(gè)流速點(diǎn)，且采用上行程和下行程的方式對(duì)每個(gè)點(diǎn)都測(cè)試3遍，對(duì)轉(zhuǎn)換器的示值做出記錄，并將所記錄的值按照要求所記錄的公式進(jìn)行處理，最后根據(jù)計(jì)算得到示值誤差和重復(fù)性［2－5］。

②轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)檢查與校準(zhǔn)

將電磁流量計(jì)模擬信號(hào)發(fā)生器的開關(guān)撥到“0”位置，用模擬信號(hào)發(fā)生器的零位進(jìn)行調(diào)零，直到轉(zhuǎn)換器瞬時(shí)流量顯示為“0.000m3/h”。

③電磁流量計(jì)零點(diǎn)漂移的檢查

斷開轉(zhuǎn)換器與傳感器之間勵(lì)磁線圈的連接電纜（貝菲產(chǎn)品的勵(lì)磁線圈連接電纜編號(hào)為“7、8”電纜線），保持信號(hào)線“1、2、3”的聯(lián)通，經(jīng)過(guò)十幾分鐘左右的預(yù)熱（當(dāng)然，在這預(yù)熱過(guò)程中可對(duì)其他表進(jìn)行其他項(xiàng)目的檢查），恢復(fù)轉(zhuǎn)換器的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置，每5min記錄一次轉(zhuǎn)換器讀數(shù)情況，持續(xù)3次并記錄轉(zhuǎn)換器每次的顯示值。取絕對(duì)值最大的值與電磁流量計(jì)量程相比較，得到零點(diǎn)漂移值。

④轉(zhuǎn)換器輸出頻率及輸出電流校準(zhǔn)

以電磁流量計(jì)模擬信號(hào)發(fā)生器為校準(zhǔn)信號(hào)源，采集3個(gè)流速測(cè)量點(diǎn)的頻率計(jì)電流輸出信號(hào)，按照公式計(jì)算兩者的示值誤差。相關(guān)公式請(qǐng)參閱文獻(xiàn)［1］。

應(yīng)該注意的是，轉(zhuǎn)換器輸出頻率、電流的最大允許示值誤差應(yīng)不超過(guò)出廠準(zhǔn)確度的要求。

2.1.2 傳感器的校準(zhǔn)

①勵(lì)磁線圈電阻的測(cè)量

以數(shù)字萬(wàn)用表為測(cè)量工具，兩個(gè)表筆分別搭在勵(lì)磁線圈的兩個(gè)端子上，測(cè)量勵(lì)磁線圈的電阻值，將測(cè)量結(jié)果與以往的記錄值進(jìn)行比對(duì)。

②勵(lì)磁線圈對(duì)地絕緣電阻的測(cè)量

以500V兆歐表為測(cè)量工具，將兆歐表的兩端分別夾在勵(lì)磁線圈一端和接地線上，操作兆歐表待顯示穩(wěn)定后讀數(shù)，要求絕緣電阻大于100MΩ。

③傳感器接地電阻的測(cè)量

用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量信號(hào)屏蔽線和接地線之間的電阻，要求對(duì)地電阻小于10Ω。

④電極對(duì)地（接液）電阻值的測(cè)量

以指針式萬(wàn)用表為測(cè)量工具（測(cè)量時(shí)會(huì)出現(xiàn)短暫的充放電現(xiàn)象），讀取指針偏轉(zhuǎn)最大值時(shí)的值作為記錄值。電極的接地電阻值不能有較大的偏差率，否則視為不可控。

應(yīng)注意的是，測(cè)量應(yīng)該以第一次測(cè)量的最大值為準(zhǔn)，若要再次測(cè)量，應(yīng)消除電極上可能出現(xiàn)的極化現(xiàn)象，避免造成對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性的影響；同時(shí)，要求測(cè)量偏差率≤20%［4］。

電磁流量計(jì)出廠時(shí)以及經(jīng)過(guò)一年的使用之后，再次對(duì)同一臺(tái)電磁流量計(jì)進(jìn)行在線檢定，數(shù)據(jù)記錄及處理結(jié)果如表1、表2所示。其中，原始在線檢定數(shù)據(jù)的環(huán)境溫度為29℃、相對(duì)濕度為70%RH，最大示值誤差為0.25%；運(yùn)行一年后檢定數(shù)據(jù)的環(huán)境溫度為30℃、相對(duì)濕度為70%RH。經(jīng)第三方檢測(cè)的原始數(shù)據(jù)如表3所示。

表1 原始及運(yùn)行一年后的電參數(shù)數(shù)據(jù)

表2 運(yùn)行一年后的電參數(shù)數(shù)據(jù)（轉(zhuǎn)換器部分）

表3 2010年8月第三方檢定數(shù)據(jù)

電磁流量計(jì)電參數(shù)在線檢定法主要用來(lái)對(duì)直接影響電磁流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的勵(lì)磁線圈的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。

通過(guò)兩次數(shù)據(jù)的對(duì)比，可以很直觀地了解到這一臺(tái)電磁流量計(jì)的各項(xiàng)電參數(shù)在經(jīng)過(guò)一年的現(xiàn)場(chǎng)使用之后仍然能夠與原始數(shù)據(jù)很好地溯源。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)表法的檢定過(guò)程

標(biāo)準(zhǔn)表法是在管道上再安裝一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表，同步記錄兩臺(tái)流量計(jì)的輸出流量。在標(biāo)準(zhǔn)表的選擇方面，目前國(guó)內(nèi)外大部分企業(yè)機(jī)構(gòu)都是選用便攜式超聲波流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行在線檢定。

以長(zhǎng)春某熱力公司中一臺(tái)DN1200mm流量計(jì)為例，對(duì)運(yùn)用便攜式超聲波流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鑒定的過(guò)程做一簡(jiǎn)單的陳述。

該熱力公司于每年10月初開始對(duì)供暖設(shè)施進(jìn)行加壓試運(yùn)行，檢查設(shè)備是否正?？煽?。目前，我們公司有上百臺(tái)大口徑的流量計(jì)在該企業(yè)的熱力供給線上運(yùn)行，在2010年10月份試運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)其中一臺(tái)DN1200mm的大口徑流量計(jì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)波動(dòng)，提議需對(duì)該表運(yùn)行的準(zhǔn)確度進(jìn)行檢測(cè)［6－7］。使用兩臺(tái)精度為±0.5%、重復(fù)性為±0.15%的便攜式超聲波流量計(jì)對(duì)該流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查。DN1200mm的大口徑流量計(jì)第三方檢定數(shù)據(jù)如表4所示。由表4可以看出，最大示值誤差為0.18%，最大重復(fù)性為0.06%。

表4 2009年11月第三方檢定數(shù)據(jù)

操作人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，首先對(duì)電磁流量計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集記錄，發(fā)現(xiàn)流量計(jì)的顯示數(shù)據(jù)確實(shí)存在波動(dòng)。隨后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及超聲波流量計(jì)的安裝要求，對(duì)管道外壁的污垢進(jìn)行擦除，以保證超聲波流量計(jì)的可靠應(yīng)用，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)管道內(nèi)壁的襯里描述，采用“V”形安裝方法對(duì)參數(shù)進(jìn)行一一設(shè)置［8－10］。

值得說(shuō)明的是，由于超聲波流量計(jì)對(duì)使用環(huán)境和安裝的要求較高，且在較寬的流速范圍之下，較難保證超聲波流量計(jì)在全流速范圍內(nèi)一直保持一個(gè)較高的精度。為此，分別選用高、低流速的兩臺(tái)超聲波流量計(jì)，分別對(duì)管道內(nèi)流體的高低流速進(jìn)行測(cè)量，這在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

經(jīng)分段檢定，超聲波流量計(jì)數(shù)據(jù)記錄如表5所示。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，超聲波流量計(jì)數(shù)據(jù)顯示及波動(dòng)情況與電磁流量計(jì)所反映的情況一致。

在線檢定后，發(fā)現(xiàn)流量計(jì)顯示的波動(dòng)幅度越來(lái)越小。對(duì)此，我們判斷是因?yàn)楣艿涝谀陜?nèi)首次通水及水溫差異等原因，使得管道內(nèi)存在大量氣泡，造成數(shù)據(jù)波動(dòng)。經(jīng)建議，長(zhǎng)春熱電在電磁流量計(jì)的前直管段上安裝了排氣閥，電磁流量計(jì)隨即正常工作。

表5 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)記錄表

3 檢定注意事項(xiàng)

在檢定超聲波流量計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)。

①安裝位置

超聲波流量計(jì)安裝位置的選擇需要操作員仔細(xì)了解工況情況，包括被檢管線的材質(zhì)、管外徑、管壁厚度、管內(nèi)襯里的材質(zhì)及厚度，管內(nèi)介質(zhì)等相關(guān)量的具體信息并核實(shí)，確保測(cè)量的準(zhǔn)確度。

標(biāo)準(zhǔn)表的安裝需遠(yuǎn)離上下游的擾動(dòng)源，避免有害的漩渦等情況，但是在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況中達(dá)不到安裝要求的情況是很普遍的。這就需要現(xiàn)場(chǎng)操作人員有相當(dāng)高的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，選擇正確的地點(diǎn)和方式進(jìn)行安裝，避免較大誤差的出現(xiàn)。

②“V”形安裝法

在直管段等情況允許的情況下，應(yīng)該“V”形法安裝。因?yàn)槭褂谩癡”形安裝法，超聲波流量計(jì)的兩個(gè)換能器在管道的同一側(cè)，容易實(shí)現(xiàn)兩個(gè)換能器安裝在管道的中心線上；而且同一側(cè)的管壁，外部條件幾乎一致，對(duì)因參數(shù)設(shè)置引起的誤差可以將量減小到最低。

“V”形安裝法示意圖如圖1（a）所示。而使用“Z”形安裝法雖然聲程縮短近一半，但兩側(cè)相對(duì)的安裝方法使得換能器不易在同一個(gè)管徑平面上，導(dǎo)致超聲波接收到的信號(hào)質(zhì)量下降，這會(huì)無(wú)法避免地帶來(lái)相當(dāng)大的測(cè)量誤差?！癦”形安裝法示意圖如圖1（b）所示。

③同時(shí)，我們認(rèn)為用于標(biāo)準(zhǔn)表法比對(duì)的便攜式超聲波流量計(jì)對(duì)重復(fù)性要求是第一位的。

圖1 便攜式超聲波流量計(jì)安裝示意圖

4 結(jié)束語(yǔ)

流量計(jì)在線檢定方法是切實(shí)可行的，雖然在線檢定方法與實(shí)驗(yàn)室水流量標(biāo)定裝置上校準(zhǔn)存在一定程度上的差異，但是也在一定程度上緩解及解決了一些大口徑流量計(jì)不能拆卸進(jìn)行標(biāo)定的難題。為了進(jìn)一步優(yōu)化管道式電磁流量計(jì)在線檢定方法，我們需要不斷總結(jié)在線檢定的經(jīng)驗(yàn)或者開發(fā)在線檢定的專用儀器，這樣，電磁流量計(jì)的在線檢定方法會(huì)愈加的完善。

參考文獻(xiàn)
［1］中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.管道式電磁流量計(jì)在線校準(zhǔn)要求（征求意見(jiàn)稿）［S］.2010.
［2］國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.JJG1003-2007電磁流量計(jì)檢定規(guī)程［S］.2007.
［3］蔡武昌.電磁流量計(jì)和超聲波流量計(jì)在線驗(yàn)證［J］.自動(dòng)化儀表，2007，28（4）：1－4.
［4］蔡武昌，石海林.電磁流量計(jì)在線檢查和驗(yàn)證［C］//全國(guó)先進(jìn)控制技術(shù)與儀表裝置應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集，2003.
［5］蔡武昌，馬中元，瞿國(guó)芳，等.電磁流量計(jì)［M］.北京：中國(guó)石化出版社，2004.
［6］張艷萍.實(shí)現(xiàn)在線大口徑水流量計(jì)的檢測(cè)及校準(zhǔn)［J］.山西科技，2008（3）：168－169.
［7］趙雨斌，居滋培.特大口徑電磁流量計(jì)的檢定［J］.計(jì)量學(xué)報(bào)，2000（4）：291－295.
［8］趙雨斌，華紅艷，邵明進(jìn).城鎮(zhèn)供水計(jì)量的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)［J］.自動(dòng)化儀表，2006，27（4）：1－3.
［9］姜渝，徐華.電磁流量計(jì)示值誤差校準(zhǔn)不確定度評(píng)定［J］.自動(dòng)化儀表，2009，30（10）：46－48.
［10］蘇彥勛.流量計(jì)量與測(cè)試［M］.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，

1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低。傳感器實(shí)際上是一個(gè)90度標(biāo)準(zhǔn)彎頭，沒(méi)有比它結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單的流量傳感器了。隨著機(jī)械加工工業(yè)的發(fā)展和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)范化管理的不斷完善，用作傳感器的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制彎頭其質(zhì)量越來(lái)越好，價(jià)格也越來(lái)越低；

2、 無(wú)任何附加節(jié)流件或插入件，可大大降低流體在管道內(nèi)輸送的動(dòng)力消耗，節(jié)約能源，尤其對(duì)那些大系統(tǒng)、大管徑、低壓頭的測(cè)量對(duì)象好處更加明顯。

3、 傳感器耐磨損，對(duì)微量磨損不敏感，因此長(zhǎng)期運(yùn)行也能保證精度。

4、 可采用直接焊接法進(jìn)行安裝，使現(xiàn)場(chǎng)跑冒滴漏的麻煩得到徹底的解決；

5、 適應(yīng)性強(qiáng)，耐高溫、耐高壓、耐沖擊、耐振動(dòng)、耐潮濕、耐粉塵，量程范圍寬，量程比可達(dá)1：10，對(duì)于蒸汽，它的適用范圍為0-70m/s，可以較好地滿足蒸汽流量測(cè)量的要求。直管段要求不嚴(yán)，一般只要求前5D、后2D即可，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他流量測(cè)量裝置的要求；

6、精度高，重現(xiàn)性好，測(cè)量精度可達(dá)1.0％，重現(xiàn)性精度可達(dá)0.02％，一次安裝后，不再需要重復(fù)拆裝，因此，其安裝精度也能得到較佳保證。

蒸汽流量計(jì)儀表性能特點(diǎn)：

（1）、可顯示瞬時(shí)流量、累積流量、溫度、壓力等參數(shù)；

（2）、補(bǔ)償模型豐富，可對(duì)飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽密度實(shí)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。

（3）、小流量補(bǔ)足量計(jì)量功能。結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)控記錄功能，有效防止竊汽行為。

（4）、高精度棒圖顯示、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線顯示、歷史曲線追憶；

（5）、提供累積流量日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表。

（6）、提供瞬時(shí)流量4~20mA輸出功能，具備RS-485或RS-232通訊接口。
       責(zé)任編輯：wv