電磁流量計在線檢測的方法研究

摘 要：通過各個企業(yè)電磁流量計在線檢查和驗證的一些方法的比較。進而對各種不同方法在不同應(yīng)用場合的優(yōu)越性和適應(yīng)性進行分析，探索電磁流量計在線檢測新的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：電磁流量計；比對；在線檢測

電磁流量計是當(dāng)前應(yīng)用于電解質(zhì)溶液流量測量最廣泛的儀表之一，一般只要電導(dǎo)率在5 /cm以上即可，所以在水行業(yè)，不管是自來水、原水取水還是污水處理等領(lǐng)域都可以使用，且往往適用較大口徑，最大口徑達到甚至超過3m。

流量儀表流量值的檢查方法通常有離線檢查和現(xiàn)場在線檢查兩種方法。離線法流量檢查將儀表卸離管線送至實驗室流量校準(zhǔn)裝置上進行實流校準(zhǔn)。然而大口徑電磁流量計，尤其在供水工程管網(wǎng)中，一般都不設(shè)旁路管和相應(yīng)的截止閥，而且儀表一旦調(diào)試完畢投入運行后，不允許停止輸水，大口徑水管更不允許隨意切斷水流停役拆卸流量傳感器實旅離線校準(zhǔn)，且因工程費用浩大不易實現(xiàn)。

超聲波流量計是一種利用超聲波脈沖來測量流體流量的速度式流量儀表，近幾年來，隨著電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，利用超聲波脈沖測量流體流量的技術(shù)發(fā)展很快，基于不同原理，適用于不同場合的各種型式的超聲波流量計得到了廣泛應(yīng)用。根據(jù)其原理區(qū)分，超聲波流量計可分為兩大類：一是時差式超聲波流量計，二是多普勒法超聲波流量計。

現(xiàn)場比對是值在規(guī)定條件下用高精度的超聲波流量計進行比較，電磁流量計是目前水行業(yè)大口徑流量測量應(yīng)用的主流儀表，通過分析大口徑流量儀表在常用的現(xiàn)場比對和在線驗證的問題，結(jié)合電磁流量計本身的一些特點，探討電磁流量計在大口徑流量測量方面的現(xiàn)場比對和在線驗證方法的改進及發(fā)展展望，是本文的目的所在。本文論述的在線檢測方法即指目前處于發(fā)展階段的各種電磁流量計的在線檢測。

1 外夾裝式超聲流量計法

為了取得比較好的比對結(jié)果，應(yīng)該注意以下幾點：

①正確選擇測量點和進行準(zhǔn)確的管道參數(shù)測量

發(fā)射器安裝位置的選擇遵循以下原則：選擇充滿流體的管段，如流體上流的垂直管段或完全水平的管段；測量點位置應(yīng)遠離彎管段、三通、節(jié)流閥、阻尼孔、縮徑管段或其它會引起紊流的管段，至少有10D管徑的上游直管段和5D的下游直管段。對在泵、控制閥或套管彎曲段后的測量點，為保證更佳精度，其上游直管段長度會要求長達30D。任何地方的測量點，一般只需5D的下游直管段。在水平管段上，發(fā)射器一般安裝在管側(cè)面的正側(cè)線上（以避免管道底部沉淀物或管道上部的氣泡、氣穴引起信號丟失）。注意保證管表溫度不超出發(fā)射器的額定工作溫度。最好選擇內(nèi)部沒有腐蝕或銹斑的管段，減少測量的困難和不準(zhǔn)確性。如不能完全按以上選點要求進行，仍有可能獲得流量測量信號，但信號較弱，精度會降低。（注：D為被檢流量計標(biāo)稱口徑。）

②超聲波探頭的安裝

選擇合適的發(fā)射器安裝測量點后，對超聲流量計進行設(shè)置，根據(jù)管徑的大小，選擇合適的安裝方法。當(dāng)被檢流量計標(biāo)稱口徑≤200mm時采用V法測量，標(biāo)稱口徑>200mm時采用Z法安裝。將發(fā)射器安裝選定的位置清潔干凈并去掉上面的銹斑剝皮和油漆，注意在水平測量管道發(fā)射器必須安裝在3點和9點位置。因為管道內(nèi)上部位置往往聚有氣泡或氣穴，低部又集有沉淀物，從而引起信號丟失。將耦合劑沿縱長方向涂在每個發(fā)射器發(fā)射面的中央位置上。注意安裝發(fā)射器時要將耦合劑進行擠壓保證發(fā)射器和管表之間無氣泡存在。用不銹鋼帶或尼龍帶將發(fā)射器緊固在管表測量位置注意讓發(fā)射器中線與管側(cè)接觸中線保持水平。超聲流量計測量探頭安裝時，應(yīng)根據(jù)管道水流方向以及兩個探頭上的流向標(biāo)志正確安放上游發(fā)射器和下游發(fā)射器。

③其他干擾的排除

在周期性比對測試中，每次測量點應(yīng)固定的永久性測量點。在比對測試完成后，在超聲波探頭的四周管壁涂刷防腐漆，取下超聲波探頭后在安裝位置抹上黃油，并貼上一塊塑料布，用以保護測量點。下次測量時，取下塑料布，擦掉黃油，用手錘擊打測量點，將管道內(nèi)壁新近結(jié)垢震掉，按防腐漆所留下的標(biāo)記裝上換能器即可測量，方便準(zhǔn)確。若聲波信號接受很弱或時有時無，則可能是管道內(nèi)壁結(jié)垢太厚，或者是管內(nèi)含有大量氣體，使聲波經(jīng)常被阻斷所致。可先用手錘擊打測量點，如果接受的信號強度不斷上升，說明是管壁結(jié)垢引起。如擊打無效，則多為管內(nèi)含有大量氣體所致，排除氣體即可。此外。還可以改變便攜式超聲波流量計探頭安裝位置或方式，探測現(xiàn)場管段流動狀況。例如，沿著管圓周移動兩換能器，核對所測不同位置的線平均流速，最大流速處可能就是最接近實際的平均流速位置，因為在最不對稱位置的流速畸變所形成的平均流速讀數(shù)最小。比較探頭按Z法和V法安裝所測得的流速，如兩者相差很大，表明存在嚴(yán)重橫向流動，也就是有旋轉(zhuǎn)流的跡象，應(yīng)引起注意，采取措施?？傊?，用便攜式超聲波流量計對在線電磁流量計進行比對測試，只要準(zhǔn)確操作，盡量減少隨機誤差和附加誤差，基本上可以對電磁流量計現(xiàn)場測量的穩(wěn)定性和重復(fù)性作一個大致的定性評估。對于確實測量不穩(wěn)定、精確度和穩(wěn)定性偏差較大的長期現(xiàn)場應(yīng)用的電磁流量計可以及時檢測出來，從而采取更精確和更有針對性的方法和措施，滿足現(xiàn)場計量和測試的需要。

2 在線流量計的相對示值誤差與重復(fù)性

完成上述配置作業(yè)后，此時的超聲波流量計即可測量出被測流體的流速和流量。在線流量計的示值誤差按公式：

式中：E：流量計的相對示值誤差（%）

Qi：流量計累積流量指示值（L）或Vi：在線流量計流速平均顯示值（m3/h）

Qa：超聲波累積流量指示值（L）或Va：超聲波流量計流速平均顯示值（m3/h）

3 結(jié)束語

通過對電磁流量計在線檢測的方法研究，能更好地推動能源計量建設(shè)提供技術(shù)支撐，更好地服務(wù)于節(jié)能減排工作。

參考文獻

[1]馬立，鄭海軍.于德興.用FLB便攜式超聲波滋重計對在線流量計進行比對測試方法探討.流量儀表應(yīng)用技術(shù)研討會資料匯績，中國水協(xié)設(shè)備委.2003.11.

[2]蔡武昌.馬中元.強國芳.王松良.流量計應(yīng)用指南—一電磁流量計.中國石化出版社.2004

[3]蔡武昌.供水流量儀表技術(shù)與應(yīng)用.工業(yè)設(shè)備商情.2004.5

作者簡介

王萌萌（1985-），男，2008年浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程專業(yè)畢業(yè)，助理工程師，紹興市能源檢測院水流量計量檢定員。