導(dǎo)語：如何才能寫好一篇超聲波流量計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：超聲波；流量計(jì)；應(yīng)用；研究

中圖分類號(hào)：U467.4+6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 超聲波流量計(jì)的原理

超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理主要分為兩種類型，一種是利用超聲波在穿過介質(zhì)的過程中，介質(zhì)的微粒會(huì)將對(duì)超聲波產(chǎn)生一定的反射作用，從而產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。這種利用超聲波通過介質(zhì)后產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)檢測(cè)流量的流量計(jì)被稱為多普勒流量計(jì)或超聲波流量計(jì)。測(cè)量的另一種方法是利用超聲波在穿過介質(zhì)后，介質(zhì)對(duì)超聲波傳播速度所產(chǎn)生的影響來測(cè)量流量，此類流量計(jì)被稱為聲波時(shí)差流量計(jì)。在多普勒流量計(jì)工作的過程中，超聲波發(fā)生裝置產(chǎn)生的超聲波被發(fā)射到管道當(dāng)中，管道中的介質(zhì)可以反射超聲波，通過收集這些粒子的多普勒頻率就可以測(cè)出管道內(nèi)介質(zhì)的流量。聲波時(shí)差流量計(jì)是通過分別計(jì)量出超聲波在順流方向、逆流方向的傳播時(shí)間差來測(cè)量出相應(yīng)的管道內(nèi)流體的流量。超聲波流量計(jì)作用的發(fā)揮靠的是流量計(jì)硬件和軟件共同完成，其中超聲波流量計(jì)在操作的過程中涉及的主要硬件有：超聲波流量計(jì)的工作電路、流量計(jì)的殼體、傳輸線路、計(jì)算機(jī)和超聲波發(fā)生和傳感器等。

2 超聲波流量計(jì)的應(yīng)用

2.1 液體測(cè)量

不同類型的超聲波流量計(jì)的基本工作原理雖然大體相同，但是如果從結(jié)構(gòu)參數(shù)等方面對(duì)其進(jìn)行細(xì)分，還是可以將超聲波流量細(xì)分為多種類型。在超聲波流量計(jì)的工作過程中，如何選擇信號(hào)傳感器的位置，采用何種安裝方式，都會(huì)對(duì)超聲波流量計(jì)的測(cè)量精度造成巨大的影響。首先，為了能夠保證超聲波測(cè)量管道內(nèi)的流體是平行流動(dòng)的，工作人員必須要設(shè)置一定長度的直管段。就現(xiàn)階段操作的實(shí)際情況來看，超聲波流量計(jì)的前方一般都需要設(shè)置至少長于十倍管徑的直管段；在超聲波流量計(jì)的后方，一般會(huì)設(shè)有至少長于五倍管徑的直管段。在對(duì)超聲波流量計(jì)進(jìn)行安裝的過程中，必須要保證實(shí)際安裝的位置符合設(shè)計(jì)與規(guī)范所提出的要求。同時(shí)，超聲波流量計(jì)的傳感器的安裝方向要與直管的方向形成夾角，并將角度控制在45°的范圍內(nèi)。另外，在安裝超聲波流量計(jì)的過程中，工作人員要盡可能避免將其安裝在管道的接口處以及存在焊接的地方。

2.2 燃?xì)鉁y(cè)量

目前，國內(nèi)燃?xì)夤镜挠脩艋究煞譃楣I(yè)、商業(yè)、民用、公福用戶四種類型，這些用戶在城市的分布較為散亂，需求也各有不同，總體來看，其特征主要為：中小流量、低壓、管理薄弱、安裝條件惡劣，所以燃?xì)夤緦?duì)于操作、維修與管理有著較高的要求。超聲波流量計(jì)在燃?xì)饬髁繙y(cè)量工作中的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）精確度與重復(fù)性

精確度屬于外加特性，重復(fù)性則由設(shè)備的原理與制造工藝所決定，相對(duì)于其它類型的流量計(jì)而言，超聲波流量計(jì)無論在重復(fù)性還是由此計(jì)算出的精確度方面，都占據(jù)著更多的優(yōu)勢(shì)，其中，在燃?xì)庀到y(tǒng)的超聲波流量計(jì)中廣泛采用的“傳播時(shí)間倒數(shù)”法是保障測(cè)量精度的重要因素，它能夠?qū)⒕瓤刂圃凇?%R～±2%R的水平。

（2）壓力損失與量程比

壓力損失是衡量設(shè)備能量消耗水平的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，用以反映介質(zhì)因裝置而損失的機(jī)械能，超聲波流量計(jì)并不包含任何的阻礙介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的部件，所以壓力損失極低；量程比則是測(cè)量的最大、最小范圍的比值，其值越大，工藝條件改變對(duì)設(shè)備使用所造成的影響就越低，與同等口徑的羅茨流量計(jì)、渦輪流量計(jì)相比，超聲波流量計(jì)的量程比要高出300%~600%的水平。

（3）經(jīng)濟(jì)性

經(jīng)濟(jì)性主要包括購置、運(yùn)行、校驗(yàn)、維護(hù)、備品費(fèi)等指標(biāo)，同時(shí)，也會(huì)受到流量計(jì)的可靠性、使用性能、使用壽命等因素的影響。目前，小口徑的超聲波流量計(jì)已經(jīng)開始投入國內(nèi)市場(chǎng)，相比于傳統(tǒng)的流量計(jì)開始具有更高的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，超聲波流量計(jì)不需要添置其它的附屬設(shè)施，運(yùn)行中的介質(zhì)壓損幾乎到了可以忽略不計(jì)的水平。另外，超聲波流量計(jì)并不包含任何可動(dòng)不見，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便，且耐油污性、耐灰塵性能優(yōu)越，因不需配置過濾器，所以也不需要進(jìn)行頻繁的清洗。

2.3 日常檢測(cè)

為了能夠保證流量計(jì)的測(cè)量精度，工作人員要定期使用高精度的流量計(jì)對(duì)待檢查流量計(jì)進(jìn)行對(duì)比測(cè)量，然后計(jì)算被檢測(cè)超聲波流量計(jì)存在的誤差。整個(gè)檢測(cè)工作需要在同一時(shí)間測(cè)量多組數(shù)據(jù)，在對(duì)所獲得的結(jié)果進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，計(jì)算出所需的流量修正系數(shù)，從而為測(cè)量的精確度提供更多的支持和保障。若流量計(jì)的安裝已經(jīng)過去了一段時(shí)間，工作人員應(yīng)根據(jù)相關(guān)制度的要求對(duì)其進(jìn)行定期復(fù)查，檢查投入使用的超聲波流量計(jì)是否存在安裝松動(dòng)等問題，并對(duì)其進(jìn)行必需的清洗，使之能夠長時(shí)間處于最佳工作狀態(tài)。

3 結(jié)語

篇2

關(guān)鍵詞：便攜式超聲波流量計(jì)；傳感器；安裝參數(shù)

隨著新水法的頒布實(shí)施，各地對(duì)于大水量的計(jì)量極為重視，各地水務(wù)集團(tuán)（自來水公司）及水庫加強(qiáng)了進(jìn)、出水量的管理。相應(yīng)的措施有：一、加強(qiáng)管道的維護(hù)，防止跑、冒、滴、漏現(xiàn)象的出現(xiàn)；二、在最基本的貿(mào)易結(jié)算單位安裝高精度流量計(jì)，例如醫(yī)院、學(xué)校、政府機(jī)關(guān)等個(gè)體單位。在這種情況下，對(duì)于計(jì)量部門就提出了一個(gè)新的問題，那就是安裝在個(gè)體單位的高精度流量計(jì)首次檢定后的再次檢定問題。目前國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)能力及環(huán)境條件很難做到在一條管道上串聯(lián)兩套流量計(jì)以便隨時(shí)拆下檢定，所以國內(nèi)普遍采用方法是便攜式超聲波流量計(jì)在線校準(zhǔn)。

在便攜式超聲波流量計(jì)的使用過程中會(huì)碰到很惡劣的工作環(huán)境，例如被檢流量計(jì)附近缺乏必要的直管道；被檢管道內(nèi)壁結(jié)銹、垢過多；被檢流量計(jì)顯示部分與標(biāo)準(zhǔn)器相隔太遠(yuǎn)；管道內(nèi)液體溫度過高等，以上問題是在實(shí)際校準(zhǔn)過程中經(jīng)常碰到的。

本文將詳細(xì)介紹正確使用便攜式超聲波流量計(jì)的方法，以便快速靈活的使用便攜式超聲波流量計(jì)。以下主要針對(duì)水計(jì)量。

說明：

1、水計(jì)量：指單相，給水濁度小于10 000mg/L，排水懸浮物小于1 000mg/L并充滿管道的水計(jì)量。

2、以下的流量計(jì)如不做特殊說明，則專指便攜式超聲波流量計(jì)

一、流量計(jì)傳感器的選擇

對(duì)于超聲波流量計(jì)來說，傳感器（又稱超聲換能器或傳感器探頭）分為大、中、小或低、高溫等不同的類型。一般情況下，便攜式超聲波流量計(jì)都為單路斜束式流量計(jì)（只有一對(duì)傳感器的流量計(jì)），對(duì)于不同的管徑要有不同的傳感器類型，因?yàn)楣軓皆酱缶托枰蟮某暡◤?qiáng)度，則要選擇大型的超聲傳感器。所以，流量計(jì)一般都配有幾套大小不同的傳感器，以便在不同管徑時(shí)使用，例如日本富士的流量計(jì)，美國康創(chuàng)的流量計(jì)，都有配合不同管徑的傳感器。當(dāng)然，也有不區(qū)分管徑大小的流量計(jì)，例如美國寶麗聲的流量計(jì)。

另外，對(duì)于特殊流體，如污水，要使用多普勒超聲波流量計(jì)（由于不涉及本文，不做過多介紹）；對(duì)于高溫水，我們一定要測(cè)量外管道的溫度并查看流量計(jì)產(chǎn)品說明書，查看傳感器是否適合使用，因?yàn)閭鞲衅鞯臏囟认抟话銥?～50℃或0～150℃，如果流體溫度超過上限，就不能對(duì)其測(cè)量。

二、流量計(jì)安裝位置的選擇

對(duì)于速度式流量計(jì)來講，都有嚴(yán)格的安裝位置的要求，超聲波流量計(jì)也不例外。通常情況下，要按照?qǐng)D（1）及表（1）的要求：

圖（1） 流量計(jì)安裝地點(diǎn)的選擇

表（1） 最短直管段長度

阻力件 上游側(cè) 下游側(cè)

90彎頭

T字型彎頭

漸擴(kuò)管

漸縮管

閥門

流量調(diào)節(jié)閥在上游

流量調(diào)節(jié)閥在下游

泵

注：表中的D為管道內(nèi)徑

在實(shí)際的校準(zhǔn)過程中，我們會(huì)碰到缺乏直管道長度的問題，為了校準(zhǔn)被檢流量計(jì)，我們就要在被校流量計(jì)的上下游尋找符合要求的直管道，但為了避免與被較流量計(jì)的流量不同步，不要與被校流量計(jì)距離過遠(yuǎn)。

三、傳感器的安裝參數(shù)

超聲波流量計(jì)是根據(jù)傳播速度差法來測(cè)量流量的，其傳感器的安裝方式及安裝距離直接受管道直徑、管道壁厚、管道材質(zhì)、管道管襯、流體類型所決定，因此我們要在傳感器安裝以前確定以上幾個(gè)參數(shù)。

1.管道外直徑測(cè)量

圍尺法：對(duì)于大管徑管道，要用卷尺將管道圍住，測(cè)量出周長，再計(jì)算出管道外直徑大?。ǚ椒刹捎昧⑹浇饘俟逌y(cè)量圓周的方法，但不要求過于苛刻）。

直接法：對(duì)于小管徑管道，可直接用卡尺測(cè)出管道外直徑。對(duì)于大口徑管道，也可自行制作大口徑卡尺直接測(cè)量出管道外直徑。

如圖（2）：

篇3

關(guān)鍵詞：流量計(jì)　工況條件　標(biāo)準(zhǔn)條件

中圖分類號(hào)：TB97

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1007-3973（2012）007-016-02

1 前言

在《流量測(cè)量方法和儀表選用》一書中說：“有人調(diào)查美國裝用的千余臺(tái)流量?jī)x表，發(fā)現(xiàn)約60%所選擇的測(cè)量方法不是最合適的或使用不正確，這60%中的約60%雖然采用了合適的測(cè)量方法，卻錯(cuò)誤的布置和安裝，由此可見正確選擇和使用流量?jī)x表并非易事”。書中又說：“要正確和有效地選擇測(cè)量方法和儀表，必須熟悉儀表和使用流體特性這兩方面，同時(shí)還要考慮經(jīng)濟(jì)因素。歸納起來有五個(gè)方面的因素，即性能要求、流體特性、安裝要求、環(huán)境條件和費(fèi)用，即使經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師，綜合這些因素提出最優(yōu)方案亦非易事”。

從原則上講，最適合的流量計(jì)就是最好的流量計(jì)。如果只需知道管道中的流體是否正常流動(dòng)，如果沒有測(cè)量精確度的要求，就可以選擇價(jià)格低廉使用可靠成本較低的流量計(jì)即可。但對(duì)測(cè)量精確度要求很高，用于特殊介質(zhì)或特殊工作條件、差價(jià)不大、可比性較強(qiáng)的流量計(jì)，選擇起來就不那么容易了，本文將對(duì)電磁流量計(jì)和超聲波流量計(jì)這兩種可比性很強(qiáng)的流量計(jì)，通過基本原理特性和基本技術(shù)性能的比較和淺析，來闡述在選擇時(shí)應(yīng)該注意的一些地方。

2 電磁流量計(jì)和超聲波流量計(jì)的基本技術(shù)性能比較

電磁流量計(jì)和超聲波流量計(jì)基本技術(shù)性能比較見表1。

表1中兩種流量計(jì)的基本技術(shù)性能有些比較直觀易解，需要說明的是確定流量計(jì)精確度的參考流動(dòng)條件和這兩種流量計(jì)的特性。因?yàn)闊o論采用那種確定流量計(jì)精確度的方法，都必須溯源到原始標(biāo)準(zhǔn)的精確度，而原始標(biāo)準(zhǔn)的精確度又是建立在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參考流動(dòng)條件下確定的。

美國著名流量專家米勒編著的《流量測(cè)量工程手冊(cè)》一書中全面歸納出“參比”（編注：參考文獻(xiàn)[5]）流動(dòng)條件的含義是：

(1)具有充分發(fā)展的層流或紊流的速度分布，無旋渦并且是與軸對(duì)稱的（圍繞管道的中心軸線是對(duì)稱的）。

(2)為牛頓流體。

(3)為充滿圓管的均勻單向流體。

(4)為定常流。

(5)對(duì)于因溫度、壓力變化所引起的尺寸變化或其它已知系統(tǒng)誤差，已進(jìn)行了流量計(jì)算的校正。

如果現(xiàn)場(chǎng)流動(dòng)條件偏離了參比流動(dòng)條件，就會(huì)給測(cè)量帶來附加誤差，偏離參比流動(dòng)條件的因素叫影響量。速度分布的失常，非均相流，脈動(dòng)流和氣穴是影響各種流量計(jì)測(cè)量特性的四個(gè)主要影響量。一種影響量所造成的誤差程度與該流量計(jì)對(duì)這種影響量的敏感度，以及是否能進(jìn)行流量計(jì)算的修正有關(guān)。

在各種影響量中，速度分布是最重要的，也是最少被人理解的一種影響量。旋流、非牛頓流體和軸向不對(duì)稱的速度分布對(duì)流量計(jì)特性的影響，不僅是難以分析的，而且在實(shí)驗(yàn)室中也很難再現(xiàn)。要弄清速度分布對(duì)流量計(jì)特性的影響，首先要了解與速度分布有關(guān)的術(shù)語涵義。

(1)速度分布：在管道橫截面積上流體速度軸向矢量的分布模式。

(2)充分發(fā)展的速度分布：一種一經(jīng)形成則從流體流動(dòng)的一個(gè)橫截面積到另一個(gè)橫截面積不會(huì)發(fā)生變化的速度分布，它通常是在足夠長的管道直管段末端形成。

所以在確定流量計(jì)精確度時(shí)，都必須是在同一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行才具有可比性。下面分別將電磁流量計(jì)和超聲波流量計(jì)的基本特性進(jìn)行對(duì)比說明。

3 電磁流量計(jì)的基本特性

電磁流量計(jì)近20年來獲得迅速發(fā)展，占有量躍居前三名。隨著先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)得以充分發(fā)揮，缺點(diǎn)和局限性得以彌補(bǔ)和改進(jìn)。其優(yōu)點(diǎn)是：

(1)傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無活動(dòng)部件和阻礙流體流動(dòng)的擾動(dòng)件，不會(huì)發(fā)生管道堵塞?？梢詼y(cè)量污水、泥漿、懸浮物，也可測(cè)量食品、藥漿類需要衛(wèi)生條件的流體。無壓力損失，即使是大口徑耗電量也僅有20瓦左右，屬于節(jié)能環(huán)保性儀表。

(2)轉(zhuǎn)換器通用性強(qiáng)、工作可靠、具有互換性、功能具有多樣性、可選擇性、顯示和輸出方式多種多樣。可以適用不同用戶的需要，特別是智能型電磁流量計(jì)，具有可編程的輸出功能，各種數(shù)字通信方式，小信號(hào)可予切除，具有自檢和自診斷功能，可方便地進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、編程等。性能穩(wěn)定、可靠、檢修簡(jiǎn)便。

(3)傳感器襯里和電極材料有多種選擇，可適應(yīng)不同的介質(zhì)，耐磨損、耐腐蝕。測(cè)量信號(hào)不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響。采用沉浸結(jié)構(gòu)可在水下工作。采用防爆性，可以在相應(yīng)的有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所工作。

(4)測(cè)量范圍度寬,從原理上講，它的流量方程式是線性的，每個(gè)量程中可以達(dá)到線性范圍50：1。對(duì)于同一臺(tái)表，可以達(dá)到的測(cè)量范圍度2500：1，這是其它流量計(jì)無法比擬的。

它的缺點(diǎn)是不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有大量氣泡的液體，不能測(cè)量石油及其制品等不導(dǎo)電液體，受襯里材料和電氣絕緣材料的溫度限制，目前不能測(cè)量高溫流體（有的廠家限定200℃以下，有的是150℃以下）。

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關(guān)鍵詞：超聲波流量計(jì)；案例運(yùn)用；流量測(cè)量

中圖分類號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）17-0117-02

1 超聲波流量計(jì)測(cè)量原理概述

1.1 超聲波流量計(jì)基本原理

在流動(dòng)流體中流體的運(yùn)行速度與超聲波的傳播速度之間存在著一定的關(guān)系，與固定坐標(biāo)系相比，超聲波的順流中的傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在逆流中的傳播速度。為了更好地對(duì)流量速度進(jìn)行測(cè)量，首先需要準(zhǔn)備一個(gè)能夠發(fā)射超聲波的超聲波探頭（即換能器），一般可以采用石英等制作成某種元件器件作為流量計(jì)中的超聲波探頭，由此可以在進(jìn)行超聲波發(fā)射的時(shí)候充分使用負(fù)壓電高頻電脈沖的作用力使得壓電晶體實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高頻振動(dòng)，從而最終實(shí)現(xiàn)有一定脈沖變化的超聲波發(fā)射效應(yīng)。超聲波可以從一定的角度發(fā)射進(jìn)入到流體中進(jìn)行傳播，然后在超聲波換能器的作用之下實(shí)現(xiàn)超聲波信號(hào)的接收效能，與此同時(shí)，超聲波換能器再一次經(jīng)過一定的環(huán)節(jié)將高頻電脈沖信號(hào)成功轉(zhuǎn)換。從上述分析可以知道對(duì)同一個(gè)超聲波換能器進(jìn)行輪流性的使用可以成功發(fā)射不同類型的脈沖壓力波，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)接受功能。

對(duì)超聲波流量計(jì)可以從如下幾個(gè)角度進(jìn)行分類：一是按照基本原理可以將超聲波流量計(jì)分為時(shí)差法、聲環(huán)法、相位差法、相關(guān)法、沃街法以及多普勒法等；二是按照超聲波探頭的安裝方式可以將超聲波流量計(jì)分為外縛式以及插入式、插入式又可以按照是否帶有測(cè)量管段來進(jìn)行區(qū)分；三是根據(jù)聲道數(shù)量可以將超聲波流量計(jì)分為多聲道和單聲道兩種類型；四是按照超聲波的性能特點(diǎn)可以將超聲波流量計(jì)分為便攜式、固定式、標(biāo)準(zhǔn)型以及低溫防水型等。

1.2 超聲波流量計(jì)測(cè)量原理

從上述分析中，可以知道超聲波流量計(jì)有多種類型，這里主要對(duì)時(shí)差法和多普勒測(cè)量法兩種方法的測(cè)量原理進(jìn)行詳細(xì)概述。

時(shí)差法測(cè)量原理如圖1所示，時(shí)差法測(cè)量一般情況之下是運(yùn)用所測(cè)量流體傳播聲波來進(jìn)行測(cè)量，并通過不同傳播速度流體特征來測(cè)量他們?cè)诓煌鲃?dòng)方向的傳播速度之間的差值，從而最終測(cè)量出流體的流動(dòng)流量以及相應(yīng)的速度。

多普勒法超聲波在進(jìn)行流體流量測(cè)量實(shí)踐中的基本原理如圖2所示，這是在超聲波在進(jìn)行流體流量測(cè)量實(shí)踐中所產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)對(duì)相應(yīng)的頻率差進(jìn)行相關(guān)測(cè)量，由于主要是使用某一個(gè)固定的聲源作為相應(yīng)的發(fā)生器，隨著流體與某一運(yùn)動(dòng)聲源之前的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，促使該物體進(jìn)入到超聲波中并最終出現(xiàn)超聲波接收器的反射接收。進(jìn)入超聲波和發(fā)射超聲波二者之間的頻率差就是運(yùn)動(dòng)物件所產(chǎn)生的多普勒頻移，并且所測(cè)量的多普勒頻率差與流體流速之間呈現(xiàn)出一定的正比例關(guān)系，因此可以如果可以求出多普勒頻率差，就可以相應(yīng)得到流體的流速以及流體相應(yīng)的流量。

2 超聲波流量計(jì)基本特點(diǎn)分析

超聲波流量計(jì)在長期的發(fā)展中逐步將傳統(tǒng)的渦輪流量計(jì)、差壓流量計(jì)以及電磁流量計(jì)等測(cè)量方法取代，從各個(gè)角度來進(jìn)行分析，可以知道超聲波流量計(jì)在實(shí)踐運(yùn)用中主要具備如下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)特征：

第一，超聲波流量計(jì)在實(shí)踐中進(jìn)行安裝維修更為方便快捷，超聲波流量計(jì)與其他的流量計(jì)方法相比而言，安裝維修更為方便快捷，對(duì)于大口徑的流量計(jì)量體統(tǒng)來說，超聲波流量計(jì)在這一方面的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的，可以節(jié)約大量的人力和物流成本。近年來，隨著超聲波流量計(jì)在各個(gè)研究領(lǐng)域的實(shí)踐運(yùn)用，超聲波流量計(jì)在安裝維修時(shí)可以不用考慮是否在官道上切斷流量或者進(jìn)行打孔等繁瑣步驟。

第二，超聲波流量計(jì)的測(cè)量管徑相對(duì)較大，超聲波流量計(jì)在進(jìn)行測(cè)量時(shí)其管徑測(cè)量最大可以達(dá)到10 m，這也是超聲波流量計(jì)的突出優(yōu)勢(shì)，超聲波流量計(jì)的適用管徑范圍相對(duì)來說較大，可以在一定范圍之類進(jìn)行較為自由的流量測(cè)量，當(dāng)所測(cè)量的管徑超出一定范圍時(shí)，流量計(jì)可能會(huì)受到外界各個(gè)方面的因素限制而難以滿足具體的測(cè)量要求，這個(gè)時(shí)候可以考慮使用超聲波流量計(jì)來有針對(duì)性地解決這些問題，同時(shí)可以測(cè)量任意管徑。除此之外，管徑大小范圍并不會(huì)影響到超聲波流量計(jì)的價(jià)格，而其他流量計(jì)價(jià)格往往會(huì)隨著管徑大小范圍的變化而變化。

第三，超聲波流量計(jì)的測(cè)量可靠性較高，不論是濕式安裝或者是外夾式安裝的超聲波流量計(jì)均不會(huì)對(duì)測(cè)量流量的流暢性產(chǎn)生影響，沒有任何的壓力損失；與此同時(shí)，以微機(jī)為中心的傳感器可以使用鎖相環(huán)路等計(jì)時(shí)的方法解決電力故障以及信號(hào)衰弱等方面的問題，從而使得超聲波流量計(jì)的測(cè)量可靠性更高。

第四，超聲波流量計(jì)的測(cè)量不會(huì)受到流體相關(guān)參數(shù)的影響，比如說流體的物理性能以及導(dǎo)電率、粗糙度等相關(guān)參數(shù)不會(huì)對(duì)超聲波流量計(jì)的測(cè)量產(chǎn)生影響。除此之外，超聲波流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果可以通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)顯示和打印，并實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。

但是，超聲波流量計(jì)在實(shí)踐運(yùn)用中也存在一些缺點(diǎn)，一是超聲波流量計(jì)的傳感器安裝情況對(duì)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度有一定的影響，因此傳感器安裝有著嚴(yán)格的要求；二是超聲波流量計(jì)的準(zhǔn)確度與電磁流量計(jì)準(zhǔn)確度相比還存在一定的差距。

3 超聲波流量計(jì)在電廠流量測(cè)量上的應(yīng)用

由于超聲波流量計(jì)有著突出的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因此超聲波流量計(jì)在電廠流量測(cè)量等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注的應(yīng)用，可以從如下幾個(gè)應(yīng)用案例中得到體現(xiàn)。

越南IAGIAI Ⅲ水電站中需要對(duì)循環(huán)水流量進(jìn)行測(cè)量，由于所需要測(cè)量的管徑屬于超大型號(hào)，分別為DN6000型號(hào)和DN3000型號(hào)，在對(duì)所要測(cè)量的流量以及各種類型流量計(jì)進(jìn)行全方位分析論證之后，最終認(rèn)為最為經(jīng)濟(jì)適用可行的超聲波流量計(jì)可以用來解決該方案，因此最終選取了超聲波流量計(jì)對(duì)循環(huán)水流量進(jìn)行了準(zhǔn)確的測(cè)量，解決了相應(yīng)的問題。

華能白楊河電廠在2003年以前一般都是采用差壓式流量計(jì)實(shí)現(xiàn)單一方向的流量測(cè)量，在使用超聲波流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量之后，發(fā)現(xiàn)了負(fù)流量現(xiàn)象，并因此為電廠節(jié)約了大量的購水成本，該電廠最初在凝結(jié)水管道上將渦銜流量計(jì)安裝上，但是由于在實(shí)踐中受到流量計(jì)工藝有所變動(dòng)等方面的影響，從而對(duì)流量測(cè)量計(jì)的準(zhǔn)確度和精確度提出了更高的要求，而渦銜流量計(jì)在這種情況之下無法滿足這一需求，因此在保障電廠正常運(yùn)行的情況之下可以選取超聲波流量計(jì)做出更為精確的測(cè)量。

魯能運(yùn)河發(fā)電廠在2008年時(shí)在實(shí)踐運(yùn)用中需要對(duì)相關(guān)油量進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量，由于之前使用價(jià)格高達(dá)10萬元的質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，價(jià)格昂貴且運(yùn)行使用周期較長，質(zhì)量流量計(jì)的安裝也極為不方便，后來魯能運(yùn)河發(fā)電廠選用了價(jià)格僅僅兩萬元的外夾式超聲波流量計(jì)，不僅解決了存在的問題，而且在較低的成本之下達(dá)到了有效的測(cè)量結(jié)果。

華電漯河發(fā)電廠最開始選取了電磁流量計(jì)對(duì)流量進(jìn)行測(cè)量，安裝前后均做了較好的防腐內(nèi)襯，其加工難度大且使用成本較高，但是選用超聲波流量計(jì)時(shí)這些問題都迎刃而解了，沒有使用更多的設(shè)備和安裝成本。

綜上所述，當(dāng)前超聲波流量計(jì)已經(jīng)被作為主要的流量測(cè)量工具運(yùn)用到愈來愈多的電廠，安裝維護(hù)方便快捷且較長的生命周期優(yōu)勢(shì)使得超聲波流量計(jì)備受歡迎，盡管超聲波流量計(jì)還存在一定的缺陷，但是相信隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，超聲波流量計(jì)將以其綜合性優(yōu)勢(shì)得到更為廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

關(guān)鍵詞：泄漏監(jiān)測(cè)； 混沌理論； 超聲波流量計(jì)；信號(hào)特征提取

中圖分類號(hào)：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1004373X(2008)1713003

Application of Ultrasonic Flowmeter in Pipeline Leak Detection System

WU Xinming,HAO Xiaojun

(Langfang Teachers′ College,Langfang,065000,China)

Abstract：The ultrasonic flowmeter in the pipeline flow measurement,flow field is not damaged,no pressure loss,doesn′t affect the normal work flow measurement,cost less and applicable to the characteristics of large and small diameter,it is applied to pipeline leakage monitoring. Pipeline signal feature extraction pipeline leak monitoring system is an important component of the signal processing because it is quite difficult,and high error alarming rate of leakage judgement.This paper proposes the use of ultrasonic flowmeter chaos theory monitoring signals on the pipeline feature extraction,based on characteristics of the changes in judgement leakage,the actual signal verifies feasibility of the method.

Keywords：leak detection；chaos theory；ultrasonic flowmeter；signal characteristics abstract

1 引 言

管道運(yùn)輸以其特有的經(jīng)濟(jì)、便攜、安全等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于石油、天然氣等液體、氣體、漿液的運(yùn)輸中，并且已成為與鐵路、公路、航空、水運(yùn)并駕齊驅(qū)的五大運(yùn)輸行業(yè)之一。但是，隨著管線的增長，以及不可避免的腐蝕、磨損等自然或人為原因，管道事故頻頻發(fā)生。管道的泄漏不僅影響正常的生產(chǎn)，造成能源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失，而且由于所輸介質(zhì)的危險(xiǎn)性和污染性，一旦發(fā)生事故還會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染和巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失,因此泄漏的監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)重要的管道故障監(jiān)測(cè)技術(shù)。為了減少損失，需要在有泄漏時(shí)立即監(jiān)測(cè)出來，并且能夠指明泄漏發(fā)生的位置。

現(xiàn)有的一些管道泄漏監(jiān)測(cè)方法或儀器設(shè)備還不能滿足對(duì)輸油管道進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)的要求，因此，本文結(jié)合我國管道輸送的實(shí)際情況，針對(duì)原油管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)及其運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并提出了一種超聲波流量計(jì)輸油管道泄漏監(jiān)測(cè)方法，提高了定位精度，降低監(jiān)測(cè)費(fèi)用［1,2］。

本系統(tǒng)采用前后端機(jī)結(jié)構(gòu)的主從式設(shè)計(jì),具有高速數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)庫存檔與分析等功能。測(cè)量過程由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，測(cè)量結(jié)果打印并帶有標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可與上級(jí)控制系統(tǒng)直接連接，便于信息處理。并將混沌理論應(yīng)用于信息處理中,充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，建立管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏，并準(zhǔn)確定位的目的。

2 對(duì)管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求

泄漏監(jiān)測(cè)的目的是減少泄漏物質(zhì)損失及盡量杜絕泄漏物對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)和環(huán)境造成進(jìn)一步

危害，為此,理想的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下各方面的要求［3,4］。

準(zhǔn)確性 泄漏發(fā)生后，能夠準(zhǔn)確地測(cè)報(bào)出泄漏，不致因?yàn)椴僮魇д`和設(shè)備故障等因素發(fā)出誤報(bào)警。

靈敏性 理想的檢漏系統(tǒng)應(yīng)該能監(jiān)測(cè)出從滲漏到管道斷裂的全部范圍內(nèi)的泄漏情況，發(fā)出正確的報(bào)警提示。

實(shí)時(shí)性 理想的檢漏系統(tǒng)能夠在泄漏發(fā)生后，實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)出泄漏的發(fā)生。以便操作人員即刻采取行動(dòng)，減少損失。

定位精度高 長輸管道穿越距離長，檢漏系統(tǒng)需能夠提供給操作人員準(zhǔn)確的泄漏點(diǎn)位置，以使維修人員盡快到達(dá)漏油點(diǎn)，進(jìn)行補(bǔ)封作業(yè)。

易維護(hù)性 檢漏系統(tǒng)裝置維修調(diào)整容易。

3 管道泄漏監(jiān)測(cè)儀系統(tǒng)整機(jī)電路框圖

管道運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀以數(shù)字處理芯片作為CPU，包括信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、A/D采集電路、數(shù)據(jù)顯示電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、遠(yuǎn)程通訊電路、與主計(jì)算機(jī)通訊的接口電路、聲光報(bào)警電路以及電源電路等。圖1是監(jiān)測(cè)儀整機(jī)電路框圖。為消除傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)長距離傳輸引入的干擾，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路首先對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波和放大。為消除系統(tǒng)共地給系統(tǒng)運(yùn)行帶來的不穩(wěn)定因素，系統(tǒng)中采用高性能的隔離放大器AD202將被測(cè)信號(hào)與監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行隔離。AD202采用信號(hào)耦合變壓器使放大器輸入端與輸出端沒有電路聯(lián)系，并能完成放大功能。AD202功耗小、精度高(最大非線性度±0.025%)［5］。

圖1 監(jiān)測(cè)儀系統(tǒng)整機(jī)電路框圖信號(hào)采集器組采集超聲波流量計(jì)的信號(hào)，經(jīng)信號(hào)傳輸電纜傳送至管道狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀。

管道狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀以PC機(jī)為核心，實(shí)時(shí)監(jiān)控管道運(yùn)行狀況，運(yùn)用流量時(shí)差法對(duì)管道泄漏進(jìn)行預(yù)報(bào)警，控制遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊鏈路取得管道另一端監(jiān)測(cè)儀的數(shù)據(jù)，送入系統(tǒng)計(jì)算機(jī)總站。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊鏈路通過通訊網(wǎng)線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。

總站定時(shí)詢問所有分站，從每一個(gè)分站收集各種和聲速有關(guān)的狀態(tài)參數(shù)，收集到所有分站數(shù)據(jù)后，總站咨詢它內(nèi)部的用于描述管道組態(tài)的拓?fù)涑绦颍缓笥?jì)算出最后一分鐘流入和流出測(cè)量管段的標(biāo)準(zhǔn)體積，如不平衡超過預(yù)設(shè)的報(bào)警設(shè)置值，將發(fā)出泄漏報(bào)警［6，7］。

4 超聲波流量計(jì)管道運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)軟件以Windows 2000作為平臺(tái)，結(jié)合Matlab工具、高速數(shù)據(jù)采集卡動(dòng)態(tài)鏈接庫的優(yōu)點(diǎn)，由軟件開發(fā)工具完成各個(gè)功能模塊的調(diào)配控制和實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)軟件的模塊化設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)模塊任務(wù)調(diào)度與管理程序是系統(tǒng)的核心管理模塊，主要利用操作系統(tǒng)的多任務(wù)性，實(shí)現(xiàn)程序?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行調(diào)度。

數(shù)據(jù)采集模塊主要利用高速數(shù)據(jù)采集卡對(duì)外部傳輸來的信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確快速地采集，保證后續(xù)數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

數(shù)據(jù)傳輸模塊利用VXD技術(shù)編程實(shí)現(xiàn)采集卡的虛擬儀器驅(qū)動(dòng)程序，提供了對(duì)DMA中斷和部分I/O的操作，主要完成將采集卡采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可方便處理的二進(jìn)制代碼文件和數(shù)據(jù)庫源文件。

混沌算法處理模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，利用理論研究中的混沌處理算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，提取管道泄漏特征信息，提高判斷的靈敏度和可靠性，從而解決信號(hào)的處理與識(shí)別工作。

顯示打印模塊利用Matlab強(qiáng)大的圖形顯示功能實(shí)時(shí)給出混沌振子的間歇混沌圖像和信號(hào)處理結(jié)果，并可完成實(shí)時(shí)輸出。

日志數(shù)據(jù)庫模塊完成數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新和復(fù)雜的查詢?nèi)蝿?wù)，本系統(tǒng)使用的是微軟公司的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)MS SQL Sever 2000，用ADO進(jìn)行配置數(shù)據(jù)庫、設(shè)置數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的對(duì)數(shù)據(jù)庫訪問的實(shí)時(shí)高效的功能。另外，為了保證數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確快速地進(jìn)行，數(shù)據(jù)通訊軟件的設(shè)計(jì)具有多級(jí)的數(shù)據(jù)糾錯(cuò)和數(shù)據(jù)壓縮功能［8,9］。

5 混沌算法處理模塊

混沌算法處理模塊是整個(gè)系統(tǒng)軟件的重要部分。它主要包括兩個(gè)部分的內(nèi)容：信號(hào)預(yù)制的實(shí)現(xiàn)和混沌振子的實(shí)現(xiàn)。

信號(hào)預(yù)制的過程是指在信號(hào)進(jìn)入混沌振子陣列前將其頻率壓縮至1~10范圍之內(nèi)的過程。鑒于本課題將首先應(yīng)用于微弱超聲信號(hào)的測(cè)量，而由于不同的實(shí)驗(yàn)可能采用的超聲發(fā)射頻率不同，所以定義表征超聲發(fā)射信號(hào)頻率的全局可變參量float Pre_Proc。又因?yàn)榘l(fā)射信號(hào)頻率的已知性，故而很容易經(jīng)過判斷后將頻率進(jìn)行壓縮?；煦缯褡拥膶?shí)現(xiàn)包括單個(gè)振子的實(shí)現(xiàn)和時(shí)間尺度變換算法的實(shí)現(xiàn)。

時(shí)間尺度變換的方法很簡(jiǎn)單，就是將龍格庫塔法中的積分步長取為初始值的1/ωЪ純傘H砑中我們定義RungKutta(float Pace，float w)函數(shù)來完成步長為Pace、參考頻率為w的Duffing方程的數(shù)值積分。

在信號(hào)頻率確定后，信號(hào)的相位值可由鎖相方法確定，而幅值則可根據(jù)混沌周期段最大幅值對(duì)應(yīng)的矢量合成峰值減去該混沌振子的參考信號(hào)幅值來確定［10］。

運(yùn)用混沌算法準(zhǔn)確地提取了壓力信號(hào)中所包含的負(fù)壓波信息，定位精度在1%以內(nèi)，滿足工程應(yīng)用要求。

6 結(jié) 語

結(jié)合管道輸送的實(shí)際情況，針對(duì)原油管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)及其運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究，利用超聲波流量計(jì)，依據(jù)流體的流量與超聲波流量計(jì)傳播速度之間的關(guān)系，對(duì)管道流量進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)。充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，建立管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏，并準(zhǔn)確地確定其位置的目的。

參 考 文 獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介 吳欣明 男，1973年出生，河北香河縣人，講師、碩士。主要從事計(jì)算機(jī)教學(xué)及教學(xué)理論方面的研究工作。

篇6

【關(guān)鍵詞】電磁流量計(jì) 特性 檢定方法

1 電磁流量計(jì)簡(jiǎn)介

電磁流量計(jì)是一種高精度、高可靠和使用壽命長的流量?jī)x表，是由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成，依據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電性液體的儀表。電磁流量計(jì)是一種被廣泛應(yīng)用的計(jì)量?jī)x表?？捎脕頊y(cè)量工業(yè)導(dǎo)電液體或漿液。測(cè)量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5mm到2.6m。其中大口徑電磁流量計(jì)主要用在排水工程上，小口徑電磁流量計(jì)主要用于醫(yī)療、科研等領(lǐng)域。

2 電磁流量計(jì)的檢定方法及注意事項(xiàng)

電磁流量計(jì)在使用過程中與管道連接為一體，如果將其拆卸下來進(jìn)行檢定校準(zhǔn)，勢(shì)必會(huì)給企業(yè)帶來諸多麻煩，影響其正常的生產(chǎn)工作。另外由于一些應(yīng)用于給水行業(yè)中的電磁流量計(jì)口徑較大，安裝環(huán)境較差，這些因素導(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。因此，為了結(jié)合實(shí)際工作需要，我們一般采用在線校準(zhǔn)方法。目前，常用的對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行在線校準(zhǔn)的方法是：電參數(shù)法和標(biāo)準(zhǔn)表法。

2.1 電參數(shù)法

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。

電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的用來測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。導(dǎo)電性液體在垂直于磁場(chǎng)的測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)，產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)公式如式（1）所示：

K―儀表系數(shù)。

V―被測(cè)電液導(dǎo)體的流速；

D―管徑；

由式（1）可知管徑D與系數(shù)K都為固定參數(shù)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電磁感應(yīng)呈線性關(guān)系。在一定流速下，若要使感應(yīng)電動(dòng)E數(shù)值穩(wěn)定，只要確保參數(shù)B保持在出廠校準(zhǔn)時(shí)的允許范圍內(nèi)，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。那么哪行因素直接影響電磁感應(yīng)強(qiáng)度呢？通過測(cè)量哪些因素可以確定電磁感應(yīng)強(qiáng)度參數(shù)在允許范圍內(nèi)呢？

就電磁流量計(jì)本身而言，影響電磁感性強(qiáng)度的因素主要有：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。

（1）測(cè)量勵(lì)磁線圈電阻。以數(shù)字萬用表為測(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)果與廠家提供的勵(lì)磁線圈電阻值進(jìn)行比對(duì)，環(huán)境溫度相同時(shí)，其阻值應(yīng)與出廠值相同。

（2）測(cè)量勵(lì)磁線圈對(duì)地絕緣電阻。以絕緣電阻測(cè)試儀為測(cè)量工具，將黑色的一端接地，紅色端夾在勵(lì)磁線圈一端，以500V檔位進(jìn)行測(cè)量。操作兆歐表待顯示穩(wěn)定后讀數(shù)，要求絕緣電阻大于20？

M。

（3）測(cè)量傳感器電極對(duì)地（接液）電阻值。以指針式萬用表為測(cè)量工具，若連接瞬間有放電現(xiàn)象發(fā)生，讀取萬用表電極兩端的阻值。計(jì)算偏差率。偏差率計(jì)算公式如公式（2）所示：

R―兩個(gè)電極對(duì)地電阻平均值（？）。

依據(jù)公式（2）算出兩個(gè)電極對(duì)地電阻的偏差率。偏差率越小，電極對(duì)稱性越好。一般情況下偏差率不應(yīng)該超過10%，否則電極就可能被污染、覆蓋或腐蝕。

（4）測(cè)量轉(zhuǎn)換器勵(lì)磁電流。觀察輸出電流幅值與轉(zhuǎn)換器原電流的值，誤差不超過±0.25mA。

此外，我們需需要對(duì)轉(zhuǎn)換器的工作狀況進(jìn)行測(cè)量，利用高精度的模擬信號(hào)器對(duì)轉(zhuǎn)換器的零點(diǎn)、瞬時(shí)流量、零點(diǎn)漂移等進(jìn)行檢查及校正。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)表法

采用具有確定準(zhǔn)確度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)（或流量標(biāo)準(zhǔn)裝置）為標(biāo)準(zhǔn)器具，串接于流量計(jì)的工作回路中，使流體在相同時(shí)間間隔內(nèi)，同時(shí)連續(xù)通過標(biāo)準(zhǔn)表和被校表，比較兩者的輸出流量值的偏差，從而確定檢定被校流量計(jì)。這種方法能確定流量計(jì)的工作性能，使檢定精度大幅提高。

我們通常采用便攜式超聲波流量計(jì)對(duì)其進(jìn)行檢定。那么如何正確的利用便攜式超聲波流量計(jì)進(jìn)行檢定呢？

首先，要正確安裝便攜式超聲波流量計(jì)。便攜式超聲波流量計(jì)的核心部件是換能器，確保換能器安裝在標(biāo)準(zhǔn)管段即：上游直管段不小于15倍的管徑長度，下游直管段不小于10倍管徑長度。在安裝條件滿足檢定要求后，檢定人員需要根據(jù)管道材質(zhì)、厚度、襯里材料等信息，計(jì)算兩個(gè)換能器的安裝位置并對(duì)管道外壁的污垢擦除干凈，確保管道表面光滑。將換能器固定在管道上。觀察超聲波流量計(jì)的波形和信號(hào)，調(diào)整換能器位置，使其滿足檢定要求。記錄被測(cè)介質(zhì)同時(shí)流經(jīng)電磁流量計(jì)與便攜式超聲波流量計(jì)的流量，取5個(gè)瞬時(shí)流量，計(jì)算出它的相對(duì)示值誤差和累積流量的相對(duì)示值誤差。另外需要提醒檢定人員注意超聲波流量計(jì)抗干擾能力差，在使用過程中要檢查周圍環(huán)境中是否有大型電器、高壓電纜等可以產(chǎn)生較大電磁場(chǎng)的裝置。確保超聲波流量計(jì)遠(yuǎn)離磁場(chǎng)干擾。另外，不同的換能器適用的溫度也是不同的。因此檢測(cè)前要依據(jù)被測(cè)管線的實(shí)際情況選擇適合的換能器。

完成上述檢定后，檢定人員要進(jìn)行詳細(xì)的檢定記錄。認(rèn)真出具檢定合格證書。

3 結(jié)束語

我國目前是能源消耗大國，國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排，計(jì)量工作在油田節(jié)約能源、降低成本等方面的作用日益明顯。計(jì)量設(shè)備精度準(zhǔn)確與否，直接影響節(jié)能的效果。因此，計(jì)量器具的檢定尤為重要。我們作為大慶油田基層計(jì)量器具的檢定人員責(zé)任重大，我會(huì)不斷提升職業(yè)素養(yǎng)，為大慶油田的計(jì)量工作貢獻(xiàn)自己的一點(diǎn)微薄的力量。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：電磁流量計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)表法 不確定度

一、引言

大口徑流量計(jì)的校驗(yàn)和定期檢定，一直困擾著供水行業(yè)。目前，供水行業(yè)應(yīng)用的流量計(jì)管徑為300mm-1500mm，甚至口徑更大。由于其測(cè)量的直徑和流量大，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)、水泵的功率以及標(biāo)準(zhǔn)容器都有更高的要求。隨著人們對(duì)水資源認(rèn)識(shí)的提高，以及供水行業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)核算的重視，使得大口徑流量計(jì)檢定問題的解決越來越突出。在供暖系統(tǒng)中，已逐漸地采用了大口徑熱能表，但我國還沒有大口徑熱能表檢定的標(biāo)準(zhǔn)裝置，而且生產(chǎn)大口徑熱能表所要求的技術(shù)也越來越高。熱能表由流量傳感器、配對(duì)溫度傳感器和計(jì)算器3個(gè)部分組成，根據(jù)檢定的原理，熱能表檢定主要指對(duì)流量測(cè)量裝置即流量計(jì)的檢定。此外，在大口徑熱能表檢定時(shí)需要大口徑的流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表，一般使用電磁流量計(jì)，這樣可以提高熱能表的檢定準(zhǔn)確性。電磁流量計(jì)的測(cè)量精度高（0.5%、0.3%）；測(cè)量管道內(nèi)無障礙物與可動(dòng)部件，流體流經(jīng)儀表無壓損；測(cè)量范圍較寬，滿度值時(shí)在0.5～15m/s內(nèi)選定，最大測(cè)量口徑達(dá)到3000mm，所以電磁流量計(jì)被公認(rèn)為理想的大管徑計(jì)量?jī)x表。

二、流量計(jì)檢定方法及原理

流量就是單位時(shí)間內(nèi)流體通過一定截面積的量，這個(gè)量如用流體的體積表示就為體積流量；平均流量就是在測(cè)量時(shí)間內(nèi)流量的平均值。大口徑流量計(jì)的檢定裝置包括流體源、穩(wěn)壓裝置、管路系統(tǒng)、計(jì)時(shí)器、標(biāo)準(zhǔn)容器以及換向器等附屬設(shè)備。工作原理：將被檢流量計(jì)安裝到裝置上，啟動(dòng)液體循環(huán)系統(tǒng)，使液體流經(jīng)被檢流量計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，同步操作被檢流量計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，比較兩者的輸出流量值，從而確定被檢流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度和重復(fù)性。

根據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)量具的不同，檢定方法分為容積法、質(zhì)量法和標(biāo)準(zhǔn)表法。容積法是通過標(biāo)準(zhǔn)容器測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)工作量器中的液體體積流出量。質(zhì)量法是通過天平稱量一段時(shí)間內(nèi)容器中的液體質(zhì)量，從而計(jì)算出流量。標(biāo)準(zhǔn)表法是以標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)器具，使流體在相同時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)通過標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)和被檢流量計(jì)，比較兩者的輸出流量值，從而確定被檢流量計(jì)的計(jì)量性能。

容積法分為靜態(tài)容積法和變水頭法（動(dòng)態(tài)容積法）。靜態(tài)容積法將水塔和標(biāo)準(zhǔn)容器分開，壓頭恒定，靜態(tài)讀數(shù)；變水頭法將水塔和標(biāo)準(zhǔn)容器分開，壓頭一直變小，動(dòng)態(tài)讀數(shù)。容積法的缺點(diǎn)是設(shè)備龐大，標(biāo)準(zhǔn)容器的容積隨流量計(jì)口徑增大而增大、隨檢定時(shí)間的增長而增加。標(biāo)準(zhǔn)表法克服了以上缺點(diǎn)，在相同流量下，標(biāo)準(zhǔn)表法應(yīng)用容器的容積較容積法小，而且檢定的時(shí)間可以加長。對(duì)于分辨率不高的被檢表來說，加長檢定時(shí)間是一種有效減小檢定誤差的方法。一般的檢定裝置采用標(biāo)準(zhǔn)表法進(jìn)行檢定，對(duì)于檢定要求高的儀表采用標(biāo)準(zhǔn)表法加質(zhì)量法進(jìn)行檢定，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

三、流量計(jì)實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場(chǎng)檢定對(duì)比分析

計(jì)量器具在安裝使用前必須進(jìn)行首次強(qiáng)制檢定，這就需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢定。在使用過程中還需要對(duì)其進(jìn)行后續(xù)檢定，也就是在線檢定，以保證其測(cè)量的準(zhǔn)確性。

1.實(shí)驗(yàn)室檢定

實(shí)驗(yàn)室大口徑流量計(jì)檢定的標(biāo)準(zhǔn)裝置采用恒水頭式結(jié)構(gòu)。此裝置的水塔起溢流穩(wěn)壓作用，水頭高30m，容積為1000m3，符合大口徑儀表的檢定要求，最大流量為15000m3/h；水池容量為2000m3；標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)采用E-magDNl000mm的智能電磁流量計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)直管段DNl000mm總長50m，被檢流量計(jì)的試驗(yàn)管段總長為36m，滿足電磁流量計(jì)檢定時(shí)對(duì)直管段的要求；裝置精確度為0.15%；測(cè)控系統(tǒng)采用工控機(jī)控制，用數(shù)據(jù)采集卡采集流量、壓力等測(cè)量參數(shù)，編寫軟件對(duì)被檢表進(jìn)行檢定，并對(duì)誤差進(jìn)行修正。

根據(jù)JJGl64-2000（（液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程》的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和儀器的不確定度應(yīng)優(yōu)于被檢裝置的不確定度。因此標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)應(yīng)具有較高的精確度、可靠性良好、流量范圍寬等特點(diǎn)，比較各種流量計(jì)，選擇電磁流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表。因?yàn)殡姶帕髁坑?jì)公稱通徑范圍大，從DN3到DN3000；流體最高流速可達(dá)15m/s；轉(zhuǎn)換器采用功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、精確度高的新穎勵(lì)磁方式，精度可達(dá)±0.3%或±0.5%，流量范圍度可達(dá)l500：l；轉(zhuǎn)換器可與傳感器組成一體型或分離型，采用16位微處理器，易于編程，設(shè)定參數(shù)方便，應(yīng)用可靠性強(qiáng)的表面安裝技術(shù)（SMT），可進(jìn)行自診斷；電磁流量計(jì)為雙向測(cè)量，有3個(gè)積算器，有脈沖、電流、數(shù)字通訊等多種輸出信號(hào)，滿足二次儀表測(cè)量和數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通信。

選擇智能電磁流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表，并用標(biāo)準(zhǔn)表法對(duì)該儀表在不同流量下測(cè)量多個(gè)流量點(diǎn)。電磁流量計(jì)隨著流量的增大線性減小，誤差減小。

2.現(xiàn)場(chǎng)檢定

流量計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)工作條件與實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)的工作條件相差很大，流量計(jì)準(zhǔn)確度偏離無法確定。現(xiàn)場(chǎng)檢定同樣也應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)表法進(jìn)行檢定，選擇便攜式超聲波流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表，便攜式超聲波流量計(jì)是一種外夾便攜式的流量計(jì)量?jī)x表，具有精度高、重復(fù)性好、靈敏度高、安裝使用方便、能在露天惡劣環(huán)境下工作等特點(diǎn)，比較適用于大口徑流量計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和校準(zhǔn)。經(jīng)比較，選用美國寶麗森DCT-7088電磁流量計(jì)，它基本滿足上述要求，此流量計(jì)采用了先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù)和聲波時(shí)差探測(cè)法，可以降低測(cè)量介質(zhì)中固體或氣泡對(duì)測(cè)量精度的影響。配有“TimeGATE”信號(hào)分析軟件，可利用微軟Windows風(fēng)格圖形界面形式來設(shè)置流量計(jì)并進(jìn)行全面的波形分析，來取代對(duì)流量計(jì)的直接設(shè)置和操作。其原理是：在現(xiàn)場(chǎng)大口徑流量計(jì)所在管道上安裝一個(gè)準(zhǔn)確度較高的便攜式超聲波流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表，同時(shí)記錄被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表的流量，以標(biāo)準(zhǔn)表作為標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算被檢流量計(jì)的誤差，進(jìn)而調(diào)整被檢流量計(jì)系數(shù)，使被檢電磁流量計(jì)與便攜式超聲波流量計(jì)示數(shù)相一致，以達(dá)到檢測(cè)、校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)的目的。

使用便攜式超聲波流量計(jì)可實(shí)現(xiàn)不斷流測(cè)量，設(shè)備便于攜帶，安裝方便；流體中不插入任何元件，對(duì)流速無影響，無壓損，穩(wěn)定性好；外夾式探頭，可移動(dòng)安裝測(cè)量；能用于任何液體，特別是具有高粘度、強(qiáng)腐蝕、非導(dǎo)電性等性能液體的流量測(cè)量，也能測(cè)量氣體的流量；量程比較寬，可達(dá)5：l；輸出與流量之間呈線性等優(yōu)點(diǎn)。但是使用便攜式超聲波傳感器也存在一些缺點(diǎn)：當(dāng)被測(cè)液體中含有氣泡或有雜音時(shí)，將會(huì)影響測(cè)量精度，故要求變送器前后分別有10D和5D的直管段，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況難以確定，人為因素影響大，現(xiàn)場(chǎng)流量不易控制，難以進(jìn)行全量程測(cè)試。此外，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1.由于大口徑流量計(jì)多數(shù)是電磁流量計(jì)或插入式超聲波流量計(jì)，儀表結(jié)構(gòu)大多為法蘭連接或者是插入管道，只有在停流時(shí)才允許拆卸，且拆裝和運(yùn)輸送檢十分麻煩；

篇8

【關(guān)鍵詞】超聲波；流量測(cè)量系統(tǒng)；蓮花發(fā)電廠

前言

隨著科學(xué)技術(shù)特別是電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和聲楔材料等技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用超聲波脈沖測(cè)量流體流量的技術(shù)發(fā)展較快，正在成為測(cè)流工作的首選工具。

1、超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理

超聲波流量計(jì)一般的測(cè)量方法為傳播速度差法、多普勒法等。傳播速度差法的原理是測(cè)量超聲波脈沖順?biāo)骱湍嫠鲿r(shí)速度之差反映流體的流速，以測(cè)出流量；多普勒法的原理是運(yùn)用聲波中的多普勒效應(yīng)測(cè)得順?biāo)骱湍嫠鞯念l差反映流體的流速得出的流量。

單聲道測(cè)試系統(tǒng)僅可應(yīng)用在小型渠道水位和流速變化較小的場(chǎng)合。大型渠道流速縱橫變化很大，要采用多聲道超聲波測(cè)流才可得到準(zhǔn)確的流量值，對(duì)直徑較大的圓管，流態(tài)復(fù)雜多變，為提高測(cè)量精度通常采用多聲路的布置方式，如圖1所示。應(yīng)采用2、4、8聲路，把各聲路上的流速對(duì)測(cè)量斷面進(jìn)行積分，得出測(cè)量斷面的流量，流量積分公式為：

2、蓮花發(fā)電廠原流量測(cè)量系統(tǒng)

蓮花廠機(jī)組超聲波流量計(jì)設(shè)備包括由加裝流量測(cè)量管理軟件的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、換能器、超聲波傳感器等構(gòu)成。

隨著使用年限的延長，其埋設(shè)于引水鋼管內(nèi)的部分流量測(cè)量元件和射頻信號(hào)電纜等開始出現(xiàn)抗干擾能力和元件的老化導(dǎo)致測(cè)量的流量數(shù)據(jù)誤差較大，給發(fā)電用水量的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和科學(xué)調(diào)度帶來很大不便。蓮花發(fā)電廠采用GER9000流量測(cè)量系統(tǒng)代替原測(cè)量系統(tǒng)。

3、GER9000流量測(cè)量系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)組成

蓮花發(fā)電廠采用的GER9000流量測(cè)量系統(tǒng)是專用于大流量測(cè)量的高精度流量測(cè)量系統(tǒng)，由電子機(jī)箱、換能器和電纜組成。電子機(jī)箱可分為現(xiàn)地(前置)測(cè)量單元及后臺(tái)顯示、處理單元。

GER9000超聲波流量測(cè)量系統(tǒng)軟件支持最多10個(gè)GER9000超聲波流量測(cè)量前置（現(xiàn)地）單元的通訊，通過RS485組網(wǎng)?？刂埔粋€(gè)或多個(gè)GER9000超聲波流量測(cè)量前置（現(xiàn)地）單元，完成超聲波聲路測(cè)量、流速計(jì)算、聲路工作狀態(tài)判斷、流量計(jì)算、流量測(cè)量狀態(tài)判斷、顯示、打印、串口輸出(ASCII碼輸出或MODBUS輸出)，4~20mA模擬量輸出等。

GER9000流量測(cè)量系統(tǒng)的后臺(tái)顯示、處理單元可以配置不同數(shù)量的現(xiàn)地(前置)測(cè)量單元；而每個(gè)現(xiàn)地(前置)測(cè)量單元可以配置不同數(shù)量和類型的換能器。后臺(tái)顯示、處理單元通過RS485總線與一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)地(前置)測(cè)量單元相連的。

現(xiàn)地(前置)測(cè)量單元是一個(gè)300*400*120的機(jī)箱。機(jī)箱內(nèi)有電源模塊和收發(fā)訊模塊?，F(xiàn)地（前置）測(cè)量單元周期性地接收顯示、處理單元的命令并自動(dòng)對(duì)其上所接聲路進(jìn)行測(cè)量。把原始的測(cè)量結(jié)果和測(cè)量狀態(tài)上傳給顯示、處理單元進(jìn)行處理。如果顯示、處理單元經(jīng)過計(jì)算后發(fā)現(xiàn)某個(gè)聲路工作不正常，能自動(dòng)發(fā)送命令給現(xiàn)地（前置）測(cè)量單元，對(duì)該聲路進(jìn)行調(diào)試。現(xiàn)地(前置)測(cè)量單元的超聲波發(fā)射電壓有50V、100V、200V、400V四種，可以在軟件中選擇。每個(gè)現(xiàn)地(前置)測(cè)量單元最多具有測(cè)量12聲路的能力。

GER9000超聲波流量測(cè)量系統(tǒng)有多種不同類型的換能器，用于各種不同的測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)，換能器有插入式換能器、內(nèi)敷式換能器和明渠換能器之分，蓮花廠采用的是內(nèi)敷式換能器。內(nèi)裝式換能器，主要針對(duì)被埋設(shè)的管道以及混凝土管，其電纜由管內(nèi)部經(jīng)穿纜器引出，內(nèi)敷式換能器及引出電纜一般采用雙體備份結(jié)構(gòu)以延長檢修周期。換能器與現(xiàn)地單元間由電纜連接，進(jìn)行信號(hào)傳輸。信號(hào)電纜為高強(qiáng)度防水射頻同軸電纜。換能器主要完成電聲轉(zhuǎn)換的功能，它能在發(fā)射脈沖信號(hào)的激勵(lì)下產(chǎn)生聲波，聲波在流體中傳播到達(dá)另一換能器后又轉(zhuǎn)換為接收脈沖信號(hào)。電子測(cè)量單元驅(qū)動(dòng)超聲波換能器進(jìn)行聲波的發(fā)射與接收，測(cè)量超聲波在流體中的傳播時(shí)間，計(jì)算流量，并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，顯示與輸出。

3.2系統(tǒng)特點(diǎn)

系統(tǒng)測(cè)量精度高，功能全，有獨(dú)特的智能判斷功能和供選擇的不同輸出接口；短管度，在彎管附近也能進(jìn)行高精度測(cè)量；適用范圍廣，圓形管道、方形涵洞、開敞的明渠均可測(cè)量；易維護(hù)，彩色大屏幕液晶顯示，全中文界面及智能診斷系統(tǒng)，方便操作和維護(hù)。

超聲波流量測(cè)量系統(tǒng)主要完成蓮花電廠四臺(tái)機(jī)組的瞬時(shí)流量測(cè)量，日流量和年流量的統(tǒng)計(jì)等，為蓮花發(fā)電廠廠水文數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、下游發(fā)電和防洪、區(qū)域水情預(yù)報(bào)、發(fā)電廠機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等提供第一手的數(shù)據(jù)資料。通過本次改造，提高了測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，為機(jī)組流量的精確測(cè)量和統(tǒng)計(jì)提供可靠技術(shù)保證。

參考文獻(xiàn)

篇9

關(guān)鍵詞：天然氣 計(jì)量器具 燃?xì)庥?jì)量表

中圖分類號(hào)： U473.2+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

隨著城市燃?xì)獾娘w速發(fā)展，燃?xì)獾牧髁坑?jì)量顯得尤為重要，尤其是工商業(yè)用戶的流量計(jì)量，需要給予極大的關(guān)注，因?yàn)?，此類用戶的用氣量較大，一旦出現(xiàn)問題，影響極大。燃?xì)庥?jì)量是燃?xì)馄髽I(yè)的生命線，也是燃?xì)馄髽I(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最終體現(xiàn)者。

1.燃?xì)饬髁坑?jì)的選擇流程與配置原則

在日常生產(chǎn)和生活當(dāng)中，有差壓式、容積式、渦輪式和超聲波流量計(jì)等，選用燃?xì)饬髁坑?jì)首先要熟悉各種流量計(jì)的構(gòu)造和特性，其次要根據(jù)實(shí)際的使用安裝情境有所選擇的安裝，常常要考慮的因素有“儀器性能、流體特性、環(huán)境溫度和壓力、經(jīng)濟(jì)條件”等，以保證燃?xì)鉁y(cè)量精準(zhǔn)度。

1.1流量計(jì)篩選流程

在安裝流量計(jì)之前，首先要全方位的考慮儀器使用要求、使用條件、周圍環(huán)境等因素，確定流量計(jì)的安裝和布置方案，這其中要考慮的就是流體的特性，儀表使用規(guī)范、場(chǎng)所限制和經(jīng)濟(jì)承受力，其中，流體特性及其儀表功能與之的匹配度是首要因素，最后根據(jù)選定的測(cè)量方法，確定最終的儀器量程范圍和量表型號(hào)。

1.2燃?xì)饬髁坑?jì)型號(hào)選擇考慮因素和配備

燃?xì)饬髁坑?jì)的選擇考慮因素重點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。首先是儀器的性能和規(guī)范要求，根據(jù)第一大條我們選取的幾種流量計(jì)為基礎(chǔ)，結(jié)合燃?xì)庥?jì)量的流量、精確度、重復(fù)性高低和上下游流量等要素，去進(jìn)行有所側(cè)重的考慮，最終的目的是獲得準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。像在上限的流量和測(cè)量范圍等因素中，儀表的選擇就要考慮流量的范圍和管道的口徑，還有溫差的影響，而不是去盲目的選擇流量計(jì)，導(dǎo)致燃?xì)庥?jì)量誤差的增大。其次，要考慮的一個(gè)重要因素就是流體特性，包括流體的溫度、粘度、壓力、化學(xué)性質(zhì)、比熱、聲速和脈動(dòng)流等等，去選用相適宜的燃?xì)饬髁坑?jì)，使所計(jì)量的流體與燃?xì)馄骶呦嗥ヅ?，才?huì)取得較好的效果。另外，要考慮到周圍的安裝條件，這是時(shí)刻影響燃?xì)庥?jì)量的外部因素，包括環(huán)境溫度、濕度、安全的防護(hù)、電磁干擾等，結(jié)合安裝現(xiàn)場(chǎng)，選擇最優(yōu)的管道布置方向，保證流體流動(dòng)方向的準(zhǔn)確性，管道的口徑要與流量計(jì)一致，并且要留出足夠的維護(hù)空間。例如，差壓流量計(jì)，就要從流體的密度、腐蝕性去考慮，因?yàn)檫@兩個(gè)因素是對(duì)于本流量計(jì)最有影響的因素，包括安裝條件，要足夠防震和清潔，否則就會(huì)影響效果，以此為例，其余各流量計(jì)都要有適合于自身的條件限制。最后，客戶要結(jié)合使用實(shí)際，考慮安裝的經(jīng)濟(jì)性，不能一味的追求高精度，在達(dá)到燃?xì)庥?jì)量要求的前提下，應(yīng)盡可能選擇費(fèi)用低、安裝更換更為方便的燃?xì)庥?jì)量器具。

2. 燃?xì)饬髁坑?jì)的應(yīng)用技巧分析

對(duì)于燃?xì)鈨x表的選型一定要結(jié)合各類型儀表的計(jì)量特點(diǎn)，綜合考慮燃?xì)庥?jì)量表的最大流量、量程、始動(dòng)流量、承壓能力、壓力損失、壽命期內(nèi)計(jì)量精度等因素，正確制定比選方案，全面考慮壽命期內(nèi)的各項(xiàng)費(fèi)用，進(jìn)行綜合比選。當(dāng)前適合于城市燃?xì)饬坑?jì)量的主要產(chǎn)品有氣體腰輪流量計(jì)、氣體渦輪流量計(jì)和超聲波流量計(jì)。

2.1氣體腰輪流量計(jì)

儀表屬于速度式流量計(jì)，準(zhǔn)確度高，流量范圍寬，重復(fù)性好，穩(wěn)定性較好，具有溫度壓力補(bǔ)償，無需外供電源，極適合于城市燃?xì)獠惋嫼湾仩t類工商業(yè)用戶使用。在中大流量范圍內(nèi)有較高的性價(jià)比。燃?xì)庠O(shè)施額定用氣量處于儀表流量上限的60%～70%，表前必須配過濾器，一般設(shè)計(jì)為垂直安裝，上進(jìn)下出，無需前后直管段。安裝時(shí)儀表安裝應(yīng)端正牢固，橫平豎直，一般有支撐，不受應(yīng)力影響，安裝時(shí)應(yīng)避免碰傷。儀表安裝前先與過濾器連接好，吹動(dòng)腰輪，觀察轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。嚴(yán)禁帶表焊接法蘭，嚴(yán)禁帶表吹掃管線，嚴(yán)禁野蠻裝卸施工。安裝前，應(yīng)預(yù)制與儀表相同尺寸的管段，代替儀表進(jìn)行安裝，待焊接法蘭、吹掃、打壓、試漏等所有工作完畢后，再拆下管段，換上儀表，充分保護(hù)計(jì)量器具不受傷害。氣體腰輪流量計(jì)儀表的維護(hù)：儀表要求有壓?jiǎn)?dòng)(尤其是高壓時(shí))，防止流量急劇變化，造成計(jì)量器具損壞，管道壓力不得超過儀表壓力傳感器的使用范圍，儀表安裝完畢后加注油到窗口刻線位置，拆表前應(yīng)先排空油，油位不足時(shí)及時(shí)補(bǔ)充，定期清洗過濾器，注意及時(shí)更換電池。

2.2氣體渦輪流量計(jì)

氣體渦輪流量計(jì)屬于速度式流量計(jì)，準(zhǔn)確度不高，流量范圍窄，重復(fù)性一般，抗振性能差，具有溫度壓力補(bǔ)償，無需外供電源，適合于城市燃?xì)忮仩t類工商業(yè)用戶使用。在中流量范圍內(nèi)有較高的性價(jià)比。燃?xì)庠O(shè)施額定用氣量處于儀表流量上限的60%附近，表前必需配過濾器，一般設(shè)計(jì)為水平安裝，需要前后直管段，渦輪流量計(jì)利用置于氣體中的葉輪感受流體平均速度來測(cè)量氣體的流量。進(jìn)入儀表的燃?xì)?，?jīng)截面收縮的導(dǎo)流體加速，然后通過進(jìn)口通道作用在渦輪片上，渦輪轉(zhuǎn)數(shù)與被測(cè)氣體體積成正比。渦輪表具有壓力損失小、準(zhǔn)確度高、始動(dòng)流量低、抗振與抗脈動(dòng)性能好等特點(diǎn)。該表的安裝位置前后要求有一定長度的直管段。渦輪流量計(jì)具有運(yùn)動(dòng)部件，故障率較高，使用中、后期的維護(hù)量較大，對(duì)被測(cè)燃?xì)獾那鍧嵍纫笠草^高。維護(hù):儀表要求有壓?jiǎn)?dòng)(尤其是高壓時(shí))，防止流量急劇變化，造成計(jì)量器具損壞，管道壓力不得超過儀表壓力傳感器的使用范圍，定期加注油，定期清洗過濾器，注意及時(shí)更換電池。

2.3超聲波流量計(jì)

氣體超聲波流量計(jì)屬于速度式流量計(jì), 準(zhǔn)確度高, 流量范圍寬, 重復(fù)性好, 穩(wěn)定性較好,具有溫度壓力補(bǔ)償, 需外供電源, 適合于城市燃?xì)忾T站和大工業(yè)用戶使用。在超大流量范圍內(nèi)有較高的性價(jià)比，使用中應(yīng)防止斷電事故的發(fā)生。超聲波氣體流量計(jì)特別是多聲道的氣體流量計(jì)由于其準(zhǔn)確度高、維修費(fèi)用低、無流阻、能測(cè)量脈動(dòng)及雙向氣流等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，目前已被氣體工業(yè)界廣泛接受，日益成為研究重點(diǎn)，己是自渦輪流量計(jì)后被氣體工業(yè)界接受的最重要的流量計(jì)量器具。尤其是能準(zhǔn)確測(cè)量氣體的雙向流量，測(cè)量范圍寬；不僅能測(cè)量穩(wěn)態(tài)氣流而且能測(cè)量低頻脈動(dòng)氣流的流量；在氣體介質(zhì)較惡劣的情況下(如煤氣廠生產(chǎn)的含大量焦油、水蒸氣等的油煤氣、水煤氣中)也能正常使用；適用于各種不同氣體及管道直徑，最大管徑可達(dá)2米，而多應(yīng)用到大口徑計(jì)量中去。根據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè)，超聲波流量計(jì)將成為未來管道流量計(jì)量?jī)x表的主流。

3. 結(jié)語

隨著我國管道燃?xì)馐聵I(yè)的迅速發(fā)展，許多居民家庭采用了管道燃?xì)鉄⒆鲲?、取暖等，燃?xì)庖咽侨藗兩钪兴璧哪茉聪钠?，燃?xì)獾膬r(jià)格成為了百姓關(guān)注的熱點(diǎn)。家用燃?xì)獗硎蔷用裼脩襞c燃?xì)夤具M(jìn)行燃?xì)饬抠Q(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具，燃?xì)獗淼挠?jì)量準(zhǔn)確以否與百姓、燃?xì)饨?jīng)營公司的切身利益密切相關(guān)。燃?xì)庥?jì)量表的選擇需要我們?nèi)ソY(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮運(yùn)用，在此基礎(chǔ)上優(yōu)選出最適宜的燃?xì)庥?jì)量計(jì)類型，更好地為生產(chǎn)和生活服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

1.管道輸送中的用水計(jì)量方式

此類水表的計(jì)量執(zhí)行安裝前的首次檢定，到期輪換。當(dāng)用水量較大或管線大于40mm時(shí)，如廠礦企業(yè)、服務(wù)行業(yè)以及部分農(nóng)業(yè)灌溉等用水大戶，安裝的是較大或特大口徑（口徑達(dá)到1000mm以上）的水表、電磁流量計(jì)、插入式超聲波流量計(jì)以及其他類型的流量計(jì)。由于在線使用的大口徑流量計(jì)拆卸困難，難以做到在不影響正常供水情況下進(jìn)行送檢，因此必須進(jìn)行在線校準(zhǔn)，確保在線大口徑流量計(jì)的準(zhǔn)確度。

2.農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量方式

一是使用明渠流量計(jì)計(jì)量用水量，明渠流量計(jì)通過周期檢定確保其準(zhǔn)確度；二是通過水泵的揚(yáng)程、機(jī)組效率、用電量等參數(shù)計(jì)算水泵抽出的水量，但這種方法沒有明渠流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)和水表那樣直觀。

二、水流量計(jì)量方法探討

采用流量?jī)x表測(cè)量用水量，且流量?jī)x表方便拆卸送檢的，可以通過液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行定期量值溯源，確保流量?jī)x表的準(zhǔn)確可靠。而對(duì)于拆卸困難或沒有安裝流量?jī)x表的，采用流量計(jì)在線校準(zhǔn)方法或農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)進(jìn)行用水計(jì)量。下面針對(duì)這兩種方法進(jìn)行分析。

1.水流量計(jì)的在線校準(zhǔn)

由于在線用大口徑水流量計(jì)拆卸困難，因此建立一套標(biāo)準(zhǔn)表法在線校準(zhǔn)裝置對(duì)水流量計(jì)實(shí)施在線校準(zhǔn)十分必要。（1）標(biāo)準(zhǔn)表的選擇通過查閱流量計(jì)的相關(guān)資料及大量試驗(yàn)，得知外夾式超聲流量計(jì)具有性能穩(wěn)定、量程寬、安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，其實(shí)驗(yàn)室實(shí)流檢定準(zhǔn)確度可以達(dá)到0.5％，考慮到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的準(zhǔn)確度及管道參數(shù)等的不確定因素，現(xiàn)場(chǎng)工作條件下可以達(dá)到1.0％。從技術(shù)方面看，用性能較好的多聲道外夾式超聲流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表對(duì)2.0級(jí)及其以下大口徑水流量計(jì)進(jìn)行在線校準(zhǔn)切實(shí)可行。（2）標(biāo)準(zhǔn)表法在線校準(zhǔn)裝置的組成標(biāo)準(zhǔn)表法在線校準(zhǔn)裝置是由外夾式超聲流量計(jì)（流量計(jì)表體、超聲換能器、二次儀表）、超聲測(cè)厚儀、鋼卷尺等組成。（3）標(biāo)準(zhǔn)表法在線校準(zhǔn)的原理標(biāo)準(zhǔn)表法在線校準(zhǔn)實(shí)際上是對(duì)在線流量計(jì)、前后連接管道、介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)等組成的流量測(cè)量系統(tǒng)的整體校準(zhǔn)。是將標(biāo)準(zhǔn)表串聯(lián)在試驗(yàn)管線上，使流體在相同的時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)通過標(biāo)準(zhǔn)表和被校流量計(jì)，兩者的二次儀表對(duì)同時(shí)采集到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并顯示其流量，比較兩者的流量值，得出標(biāo)準(zhǔn)表和被校流量計(jì)流量值之間的誤差。（4）標(biāo)準(zhǔn)表法在線校準(zhǔn)方法①根據(jù)被校準(zhǔn)流量計(jì)的使用說明書檢查其工作狀態(tài)是否正常。②外夾式超聲流量計(jì)串聯(lián)安裝在被校流量計(jì)的上游或下游側(cè)。③管徑測(cè)量：用鋼卷尺分別在換能器安裝位置附近的同一截面上等角分布測(cè)量n次外周長，取其平均值計(jì)算出外徑。④管壁厚測(cè)量：用超聲測(cè)厚儀在換能器的安裝位置附近測(cè)量5個(gè)點(diǎn)，取其平均值。⑤標(biāo)準(zhǔn)表的安裝：將測(cè)到的管外徑、管壁厚及從現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)資料確認(rèn)的參數(shù)：被檢管道的材質(zhì)、管內(nèi)襯里的材質(zhì)及厚度和管內(nèi)介質(zhì)等相關(guān)參數(shù)輸入超聲流量計(jì)的二次儀表，計(jì)算出換能器安裝的距離。由于現(xiàn)場(chǎng)工況條件以及安裝位置對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表的準(zhǔn)確測(cè)量影響十分大，因此標(biāo)準(zhǔn)表的安裝還應(yīng)遠(yuǎn)離上游、下游擾動(dòng)源，要考慮前方及后方阻力件的形式與狀態(tài)，適當(dāng)調(diào)整換能器的位置。位置確定后，將管壁上的油漆、鐵銹、污垢等清除干凈，用緊固件將標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的換能器的發(fā)射面固定在管側(cè)面的正側(cè)線上，盡量保證聲程在管徑平面上，確保換能器的安裝準(zhǔn)確度，盡可能減少使用環(huán)境和安裝對(duì)其測(cè)量準(zhǔn)確度的影響。⑥參數(shù)設(shè)置、信號(hào)接收等工作正常后，開始校準(zhǔn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定校準(zhǔn)流量點(diǎn)，每個(gè)流量點(diǎn)校準(zhǔn)3次。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)無法調(diào)節(jié)流量的，應(yīng)分時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)同時(shí)讀取和記錄標(biāo)準(zhǔn)表和被校流量計(jì)的示值，取平均值作為被校流量計(jì)各個(gè)流量點(diǎn)的誤差值。由上可見，用超聲流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表對(duì)大口徑水流量計(jì)進(jìn)行在線校準(zhǔn)，方便了用水單位的計(jì)量工作，同時(shí)降低了資金的消耗。

2.農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)的取水計(jì)量

（1）取水計(jì)量控制系統(tǒng)組成農(nóng)業(yè)灌溉在沒有安裝流量計(jì)的條件下可以通過建立取水計(jì)量控制系統(tǒng)進(jìn)行用水量的計(jì)量。取水計(jì)量控制系統(tǒng)由水泵、電能表、控制器等組成，通過對(duì)該系統(tǒng)大量的試驗(yàn)總結(jié)出水泵抽出的水量與水泵的用電量及水泵的參數(shù)有關(guān)。（2）取水計(jì)量控制系統(tǒng)原理及換算方法取水計(jì)量控制系統(tǒng)是通過能量守恒水電互換原理，將水泵的電流、電壓等變化參數(shù)及水泵的揚(yáng)程、功率系數(shù)、軸功率等參數(shù)輸入到取水計(jì)量控制系統(tǒng)的控制器，再由控制器計(jì)算出水泵抽出的水量。由式（3）可知，影響QN值的因素主要有水泵系數(shù)的誤差和電能表引入的誤差。而水泵系數(shù)的變化主要與水泵自身的變化，即機(jī)組效率和揚(yáng)程隨時(shí)間的變化、啟停變化、地下水變化引起的變化等有關(guān)，可依據(jù)使用環(huán)境的不同，采用便攜式超聲波流量計(jì)在線進(jìn)行定期或不定期校準(zhǔn)系數(shù)k值，提高k的準(zhǔn)確度；電能表的技術(shù)已成熟，其計(jì)量性能穩(wěn)定，只要按照檢定規(guī)程要求定期送檢電能表，即可保證其數(shù)值的準(zhǔn)確。因此，只要控制影響水泵出水量的準(zhǔn)確度，即可確保水泵抽出的水量QN值的準(zhǔn)確度。采用取水計(jì)量控制系統(tǒng)，建立一套完整的用水計(jì)量、控制和地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系,為水資源使用權(quán)的分配原則、方法和方案以及用水定額管理指標(biāo)等提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)宏觀用水總量控制和微觀定額管理，是建設(shè)節(jié)水型社會(huì)的系統(tǒng)工程。

三、結(jié)束語