在能源檢測系統(tǒng)中對流體流量、流速等重要參數(shù)進(jìn)行測量控制,是必不可少的。現(xiàn)場工藝流程中原先安裝的流量計由于種種原因或損壞或計量不準(zhǔn)確,使檢測計量工作無法提供準(zhǔn)確、可靠的第 一手資料,耗能設(shè)備的能源利用狀況無法正確評價,不能很好地分析耗能設(shè)備的運(yùn)行情況,提出整改措施,能源統(tǒng)計工作也陷人被動;如果更換在線流量儀表,成本提高,不利于能源檢測工作的開展。為解決能源檢測中流量計量問題,選擇一種能夠準(zhǔn)確
計量且安裝方便的流量檢測儀表至關(guān)重要。
便攜式超聲波流量計以其機(jī)動性、無需管道斷流、即可使用等特點,在能源檢測中發(fā)揮了其應(yīng)有的作用,充分體現(xiàn)了超聲波流量計安裝簡單、使用方便的特點,在準(zhǔn)確度上,超聲波流量計目前有2.5級、1.5級和1.0級不同準(zhǔn)確度等級可供選擇,基本可以滿足不同要求的能源檢測計量工作。以下就如何認(rèn)識超聲波流量計、怎樣選擇合適的類型,使用中應(yīng)注意些什么等一系列問題進(jìn)行探討。
便攜式超聲波流量計以其機(jī)動性、無需管道斷流、即可使用等特點,在能源檢測中發(fā)揮了其應(yīng)有的作用,充分體現(xiàn)了超聲波流量計安裝簡單、使用方便的特點,在準(zhǔn)確度上,超聲波流量計目前有2.5級、1.5級和1.0級不同準(zhǔn)確度等級可供選擇,基本可以滿足不同要求的能源檢測計量工作。以下就如何認(rèn)識超聲波流量計、怎樣選擇合適的類型,使用中應(yīng)注意些什么等一系列問題進(jìn)行探討。
1.超聲波流量計的選擇
在選擇流量計進(jìn)行流量計量時,首先應(yīng)確定被測流體的性質(zhì),其主要判斷要素是:液體潔凈程度或雜質(zhì)含量的高低,即選擇超聲波流量計應(yīng)首先考慮測量原理是時差法,還是多譜勒法一測量原理的選擇
1.1多譜勒超聲波流量計
多譜勒超聲波流量計適用于能反射超聲波信號的顆粒或連續(xù)混入氣泡的介質(zhì).要注意它對被測介質(zhì)要求比較苛刻,即不能是潔凈水,同時雜質(zhì)含量要相對穩(wěn)定,如雜質(zhì)含量是穩(wěn)定的工業(yè)污水、水煤漿、重油、原油等流體。此類流量計要求被測介質(zhì)中含有定數(shù)量的散射體,濁度>50~100mg/L。選擇此類超聲波流量計,要對被測介質(zhì)心中們數(shù),也要對所選用的超聲波流量計的性能、精度和對被測介質(zhì)的要求有深入的了解。如在能源檢測計量中注水系統(tǒng)的注水流量、以水煤漿為燃料的鍋爐燃料消耗量的檢測計量。
1.2時差式超聲波流量計
時差式超聲波流量計主要用來測量潔凈的流體介質(zhì),可以測量懸浮顆粒很少的液體,不能測量懸浮顆粒和氣泡超過某一范圍的液體,更不能測量含有影響超聲波傳播的連續(xù)混入氣泡或體積較大固體顆粒的液體;在液體介質(zhì)中懸浮顆粒體積含量<1%(包括氣泡)時,不影響流體的計量,否則影響測量準(zhǔn)確度。另外,它也可以測量雜質(zhì)含量不高(雜質(zhì)含量小于10gL,粒徑小于1mm)的均勻流體,如污水等介質(zhì)的流量,而且精度可達(dá)±1.5%。
2.超聲波流量計的應(yīng)用
超聲波流量計在應(yīng)用中,需要注意以下幾個方面的問題:
2.1功能的選擇
這是超聲波流量計能夠正常工作的基礎(chǔ)。如果選型不當(dāng),會造成流量無法測量。超聲波流量計正確選擇主要依據(jù)測量原理來選擇合適的超聲波流量計。如果是雙向流,要選擇帶有正負(fù)計量功能的超聲波流量計
2.2流量檢測點的選擇
(1)安裝位置和流動方向
超聲波流量計的流量傳感器一般均可安裝于水平、傾斜或垂直管道。垂直管道ZUI好選擇自下而上流動的場所,若為自上而下,則其下游應(yīng)有足夠的背壓,例如有高于測量點的后續(xù)管道,以防止測量點出現(xiàn)非滿管流。
(2)管道條件
超聲波流量計要考慮管壁材料和厚度、銹蝕狀況、襯里材料和厚度,不能用于襯里或結(jié)垢太厚的管道,以及不能用于襯里或銹層與內(nèi)管壁剝離(若夾層夾有氣體會嚴(yán)重衰減超聲信號)或銹蝕嚴(yán)重(改變超聲傳播路徑)的管道。管道內(nèi)表面積沉積層會產(chǎn)生聲波不良傳輸和偏離預(yù)期聲道路徑和長度,很可能聲波被分散,大部分聲波傳送不到流體而降低性能,在選擇管段時應(yīng)予避免。
(3)直管段要求
為了保證儀表的測量準(zhǔn)確度,應(yīng)選擇滿足一定條件的場所定位:測量域的上下游有足夠長度的直管段,須充滿液體。通常選擇上游10D、下游5D以上直管段,上游30D內(nèi)不能裝泵、閥等擾動設(shè)備以得到較好的流動狀態(tài)。通常流體為單向流,如果是雙向流,流量測量點兩側(cè)直管段長度均應(yīng)按上游直管段的要求布置,即選擇上游10D、下游10D以上.直管段。
2.3傳感器的安裝方式選擇
傳感器安裝不合理是超聲波流量計不能正常工作的主要原因。安裝傳感器需要考慮位置的確定和方式的選擇兩個問題。確定位置時除保證足夠的上、下游直管段外,尤其要注意傳感器盡量避開有變頻調(diào)速器、電焊機(jī)等污染電源的場合。在安裝方式上,根據(jù)不同的管徑和流體特性來選擇安裝方式,主要有對貼安裝方式和V方式、Z方式三種
多譜勒法的傳感器安裝有對稱安裝和同側(cè)安裝兩種方法,對稱安裝適用于中小管徑(通常小于600mm)管道和含懸浮顆粒或氣泡較少的液體;同
側(cè)安裝適用于各種管徑的管道和含懸浮顆粒或氣泡較多的液體。時差式超聲波流量計通常情況下對貼方式適用于小管徑(25-75mm),V型適用于中管徑(25~250m),Z型適用于大管徑(250mm以上),對于既可以用V方式安裝又可以用Z方式安裝的傳感器,盡量選用Z方式,實踐表明,Z方式安裝的傳感器超聲波信號強(qiáng),測量的穩(wěn)定性也好。總之,為了提高測量的準(zhǔn)確性和靈敏度,選擇合適的安裝方式,使得測量信號(即差值)與二次儀表相匹配。
2.4流量計的定期檢定、核校
為了保證流量計的準(zhǔn)確度,超聲波流量計要進(jìn)行定期的檢定、校驗,送予討量檢定部門標(biāo)定。或采用更高精度的便攜式流量計進(jìn)行直接對比,利用所測數(shù)據(jù)進(jìn)行計算:誤差=(測量值-標(biāo)準(zhǔn)值)/標(biāo)準(zhǔn)值,利用計算的相對誤差,修正系數(shù),使得測量誤差滿足士2%的誤差,即可滿足計量要求、該操作簡單方便,可有效提高計量的準(zhǔn)確度。
3.結(jié)論
流量是企業(yè)生產(chǎn)過程中能源計量的重要參數(shù)之隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,高精度、高可靠性高智能化儀表備受歡迎,超聲波流量計在能源檢測計量方面發(fā)揮著越來越重要的作用、只有把握超聲波流量計的工作原理及選型應(yīng)用,才能更好的了解它,應(yīng)用它,為能源檢測提供科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),使它更好的服務(wù)能源計量工作。
