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超声波流量计在能源检测中的选型及应用
发布日期:2019/11/28 15:42:25
在能源检测系统中对流体流量、流速等重要参数进行测量控制,是必不可少的。现场工艺流程中原先安装的流量计由于种种原因或损坏或计量不准确,使检测计量工作无法提供准确、可靠的第 一手资料,耗能设备的能源利用状况无法正确评价,不能很好地分析耗能设备的运行情况,提出整改措施,能源统计工作也陷人被动;如果更换在线流量仪表,成本提高,不利于能源检测工作的开展。为解决能源检测中流量计量问题,选择一种能够准确
计量且安装方便的流量检测仪表至关重要。
便携式超声波流量计以其机动性、无需管道断流、即可使用等特点,在能源检测中发挥了其应有的作用,充分体现了超声波流量计安装简单、使用方便的特点,在准确度上,超声波流量计目前有2.5级、1.5级和1.0级不同准确度等级可供选择,基本可以满足不同要求的能源检测计量工作。以下就如何认识超声波流量计、怎样选择合适的类型,使用中应注意些什么等一系列问题进行探讨。
 
1.超声波流量计的选择
在选择流量计进行流量计量时,首先应确定被测流体的性质,其主要判断要素是:液体洁净程度或杂质含量的高低,即选择超声波流量计应首先考虑测量原理是时差法,还是多谱勒法一测量原理的选择
多谱勒超声波流量计适用于能反射超声波信号的颗粒或连续混入气泡的介质.要注意它对被测介质要求比较苛刻,即不能是洁净水,同时杂质含量要相对稳定,如杂质含量是稳定的工业污水、水煤浆、重油、原油等流体。此类流量计要求被测介质中含有定数量的散射体,浊度>50~100mg/L。选择此类超声波流量计,要对被测介质心中们数,也要对所选用的超声波流量计的性能、精度和对被测介质的要求有深入的了解。如在能源检测计量中注水系统的注水流量、以水煤浆为燃料的锅炉燃料消耗量的检测计量。
时差式超声波流量计主要用来测量洁净的流体介质,可以测量悬浮颗粒很少的液体,不能测量悬浮颗粒和气泡超过某一范围的液体,更不能测量含有影响超声波传播的连续混入气泡或体积较大固体颗粒的液体;在液体介质中悬浮颗粒体积含量<1%(包括气泡)时,不影响流体的计量,否则影响测量准确度。另外,它也可以测量杂质含量不高(杂质含量小于10gL,粒径小于1mm)的均匀流体,如污水等介质的流量,而且精度可达±1.5%。
 
2.超声波流量计的应用
超声波流量计在应用中,需要注意以下几个方面的问题:
2.1功能的选择
这是超声波流量计能够正常工作的基础。如果选型不当,会造成流量无法测量。超声波流量计正确选择主要依据测量原理来选择合适的超声波流量计。如果是双向流,要选择带有正负计量功能的超声波流量计
2.2流量检测点的选择
(1)安装位置和流动方向
超声波流量计的流量传感器一般均可安装于水平、倾斜或垂直管道。垂直管道ZUI好选择自下而上流动的场所,若为自上而下,则其下游应有足够的背压,例如有高于测量点的后续管道,以防止测量点出现非满管流。
(2)管道条件
超声波流量计要考虑管壁材料和厚度、锈蚀状况、衬里材料和厚度,不能用于衬里或结垢太厚的管道,以及不能用于衬里或锈层与内管壁剥离(若夹层夹有气体会严重衰减超声信号)或锈蚀严重(改变超声传播路径)的管道。管道内表面积沉积层会产生声波不良传输和偏离预期声道路径和长度,很可能声波被分散,大部分声波传送不到流体而降低性能,在选择管段时应予避免。
(3)直管段要求
为了保证仪表的测量准确度,应选择满足一定条件的场所定位:测量域的上下游有足够长度的直管段,须充满液体。通常选择上游10D、下游5D以上直管段,上游30D内不能装泵、阀等扰动设备以得到较好的流动状态。通常流体为单向流,如果是双向流,流量测量点两侧直管段长度均应按上游直管段的要求布置,即选择上游10D、下游10D以上.直管段。
2.3传感器的安装方式选择
传感器安装不合理是超声波流量计不能正常工作的主要原因。安装传感器需要考虑位置的确定和方式的选择两个问题。确定位置时除保证足够的上、下游直管段外,尤其要注意传感器尽量避开有变频调速器、电焊机等污染电源的场合。在安装方式上,根据不同的管径和流体特性来选择安装方式,主要有对贴安装方式和V方式、Z方式三种

多谱勒法的传感器安装有对称安装和同侧安装两种方法,对称安装适用于中小管径(通常小于600mm)管道和含悬浮颗粒或气泡较少的液体;同
侧安装适用于各种管径的管道和含悬浮颗粒或气泡较多的液体。时差式超声波流量计通常情况下对贴方式适用于小管径(25-75mm),V型适用于中管径(25~250m),Z型适用于大管径(250mm以上),对于既可以用V方式安装又可以用Z方式安装的传感器,尽量选用Z方式,实践表明,Z方式安装的传感器超声波信号强,测量的稳定性也好。总之,为了提高測量的准确性和灵敏度,选择合适的安装方式,使得测量信号(即差值)与二次仪表相匹配。
 
2.4流量计的定期检定、核校
为了保证流量计的准确度,超声波流量计要进行定期的检定、校验,送予讨量检定部门标定。或采用更高精度的便携式流量计进行直接对比,利用所测数据进行计算:误差=(测量值-标准值)/标准值,利用计算的相对误差,修正系数,使得测量误差满足士2%的误差,即可满足计量要求、该操作简单方便,可有效提高计量的准确度。
 
3.结论
流量是企业生产过程中能源计量的重要参数之随着科学技术的飞速发展,高精度、高可靠性高智能化仪表备受欢迎,超声波流量计在能源检测计量方面发挥着越来越重要的作用、只有把握超声波流量计的工作原理及选型应用,才能更好的了解它,应用它,为能源检测提供科学、准确的数据,使它更好的服务能源计量工作。
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