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浅谈便携式超声波流量计的实际应用及注意事项

发布:2021/7/5 9:42:15人气:2126
便携式超声波流量计因其管外安装换能器、无接触测量等优点,广泛应用于各类部门的在线检测工作。本文就便携式超声波流量计在实际检测中的应用及注意事项进行论述。
 
1.便携式超声波流量计的实际应用
便携式超声波流量计的工作性能与工作现场有很大关系,所以使用前,正确的安装换能器,输入正确的管道、流体、环境参数,才能保证超声波流量计的正常工作和检测结果的准确可靠。
1.1换能器的正确安装
换能器是便携式超声波流量计的核心部件,只有换能器安装正确了,检测工作才继续进行。
(1)外夹式换能器不要安装在往复泵、节流阀等易产生气泡、旋涡的设备的下游,因为气泡、旋涡会影响声波的强度和流态分布不均匀,导致测量结果不准确或失败。换能器ZUI好安装在ZUI长直管段的中间位置,或者弯头等阻流件下游大于10D的位置,在这类位置能够获得ZUI好的流态分布得到ZUI好的测量结果。
(2)将换能器安装在水平管道上时,
若管道顶部有空隙,则不宜将换能器安装在管道顶部;若管道使用多年或流体内杂质较多,管道底部会形成沉积层,则不宜将换能器安装在管道底部。所以ZUI佳安装换能器的位置在管道水平面两侧45°的位置
(3)外夹式换能器可以采用Z法(直射)安装,也可采用V法(反射)安装。建议在现场条件允许的情况下,尽可能采法(反射)安装,这是ZUI简单的安装方法Z法安装的声波传输距离短,声波衰减小,适合用于对声波衰减较大的流体或管道材质的检测。
(4)在V法(反射)安装时,使用定距棒是ZUI方便的。定距棒免除了手工测量间距的工作,还能保证换能器的间距保持不变。将已在发射面涂抹耦合剂的换能器和定距棒组合后,固定在清洁好的管道外壁上固定即可(图1)
Z法(直射)安装时,先将换能器和定距棒组合后,在管线上并固定其中一个换能器,另一个换能器用手扶好,沿为固定的换能器边缘,在垂直于管线外壁的方向做标记后,松开定距棒与已固定换能器的连接,将未固定的换能器沿先前做的标记,移动到管道的另一侧固定即可(图2)。
1.2管线的处理
现场检测时,管线通常存在以下几种情况:
(1)投产不足一年的管线状况会比较好,简单将管壁外侧打磨干净即可直接检测。使用一年以上的管道内壁会有结垢、沉积物、附着物等问题,也可能遇到有衬里的管道。为了保证测量的准确性,检测前应问明管线的实际情况,在超声波流量的参数设置上做出相应的调整。
(2)对于管线外壁有锈蚀、涂层的管壁,应先打磨管道外壁直至露出管壁材质后,再安装外夹式换能器。
(3)遇到管壁有焊缝的位置应避开。
(4)安装换能器前,应在换能器的发射面均匀地涂抹一层耦合剂(或黄油),并去掉耦合剂内的固体颗粒。安装时,换能器的发射面应贴紧管壁,耦合剂应充满换能器与管壁的间隙,充分起到减小声波能量损失的作用。
 
2.对便携式超声波流量计检测结果有重大影响的一些因素
2.1磁场的影响
现场检测时,经常出现在现场条件满足检测要求时,无论使用哪种安装方法、怎样调整换能器的位置,都无法收到声波信号,ZUI终导致检测失败的情况。这时需要操作员查看下周围环境中是否有大型电器或成排的
高压电缆。这些大型电器和电缆会产生强大的电磁场,对换能器发出和接收信号的能力都有很大的影响,导致换能器不能正常工作。遇到这种情况,只能选择管线上远离这些强磁场发生体的位置进行检测。
2.2管线的外径值和壁厚值输入错误的影响
便携式超声波流量计通常是在输入管线外径和管线壁厚的情况下,计算出管线内径,再计算出换能器间的距离,ZUI后通过换能器间距与声波传播时间的关系,计算得出管线内流体的轴向平均流速。如果输入不准确管线外径和壁厚,得到的测量结果也是不准确的,甚至换能器接收不到信号,从而导致检测失败。
在现场实际检测时,被测管线内或多或少都会结垢,这样就加厚了管线壁厚,但是具体加厚后的壁厚是多少,只能通过几种方法得知
(1)拆开能停止运作管线,直接测量管线壁厚。这是ZUI简单也是ZUI难做到的方法
(2)使用测厚仪测量结垢较薄的管线壁厚。对于结垢较厚的管线,测厚仪也可能无能为力。
3)人为估算。根据管线的使用年限、管线内流体情况、以及以往清理管线结垢层的经验,对管线结垢厚度进行估算,得出当前管线的壁厚。
2.3温度的影响
不同的换能器适用的温度范围是不同的。过高或过低的温度会导致测量结果不准确或检测失败。因此检测前先问明被测管线的实际情况,再选择适合的换能器是十分必要的。
有些品牌的便携式超声波流量计可以通过适当的温度参数设置(如被测流体菜单下的流体温度选项),对检测结果加以修正。这种修正是影响测量结果的,实际操作中应当注意不要忽略。
超过80℃的管线表面温度会使耦合剂在非常短的时间里蒸发,起不到隔离空气、降低声波能量损失的作用。这时要使用其他方法保证换能器能紧贴管壁,还要尽量降低声波的能量损耗。
 
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