超聲流量計(jì)和電磁流量計(jì)一樣,因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件,均屬無(wú)阻礙流量計(jì),是適于解決流量測(cè)量困難問(wèn)題的一類流量計(jì),特別在大口徑流量測(cè)量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)它是發(fā)展迅速的一類流量計(jì)之一。那么,超聲波流量計(jì)的常見(jiàn)五大故障及解決方法有哪些呢?
一、讀數(shù)不穩(wěn)定變化劇烈
原因分析:安裝超聲波流量傳感器的管道振動(dòng)大或存在改變流態(tài)裝置(如流量計(jì)安裝在調(diào)節(jié)閥、泵、縮流孔的下流)。
解決方法:將流量傳感器改裝在遠(yuǎn)離振動(dòng)源的地方或移至改變流態(tài)裝置的上游。
二、讀數(shù)不準(zhǔn)確,誤差大
原因分析:
1、超聲波流量計(jì)傳感器裝在水平管道的頂部和底部的沉淀物干擾超聲波信號(hào)。解決方法:將傳感器裝在管道兩側(cè)。
2、超聲波流量計(jì)傳感器裝在水流向下的管道上,管內(nèi)未充滿流體。解決方法:將傳感器裝在充滿流體的管段上。
3、存在使流態(tài)強(qiáng)列烈波動(dòng)的裝置如:文氏管、孔板、渦街流量計(jì)、渦輪流量計(jì)或部分關(guān)閉的閥門,正好在傳感器發(fā)射和接收的范圍內(nèi),使讀數(shù)不準(zhǔn)確。解決方法:將傳感器裝在遠(yuǎn)離上述裝置的地方,傳感器上游距上述裝置30D,下游距上述裝置10D或移至上述裝置的上游。
4、超聲波流量計(jì)輸入管徑與管道內(nèi)徑不匹配。解決方法:修改管徑,使之匹配。
三、傳感器是好的,但流速偏低或沒(méi)有流速
原因分析:
1、由于管道外的油漆、鐵銹未清除干凈。解決方法:重新清除管道,安裝傳感器。
2、管道面凹凸不平或超聲波流量計(jì)安裝在焊接縫處。解決方法:將管道磨平或遠(yuǎn)離焊縫處。
3、管道圓度不好,內(nèi)表面不光滑,有管襯式結(jié)垢。若管材為鑄鐵管,則有可能出現(xiàn)此情況。解決方法:選擇鋼管等內(nèi)表面光滑管道材質(zhì)或襯的地方。
4、被測(cè)介質(zhì)為純凈物或固體懸浮物過(guò)低。解決方法:選用適合的其它類型儀表。
5、傳感器安裝纖維玻璃的管道上。解決方法:將玻璃纖維除去。
6、傳感器安裝在套管上,則會(huì)削弱超聲波信號(hào)。解決方法:將傳感器移到無(wú)套管的管段部位上。
7、傳感器與管道耦合不好,耦合面有縫隙或氣泡。解決方法:重新安裝耦合劑。
四、當(dāng)控制閥門部分關(guān)閉或降低流量時(shí)讀數(shù)反會(huì)增加
原因分析:傳感器裝的過(guò)于靠近控制閥下游,當(dāng)部分關(guān)閉閥門時(shí)流量計(jì)測(cè)量的實(shí)際是控制閥門縮徑流速提高的流速,因口徑縮小而流速增加。
解決方法:將傳感器遠(yuǎn)離控制閥門,傳感器上游距控制閥30D或?qū)鞲衅饕浦量刂崎y上游距控制閥5D。
五、超聲波流量計(jì)工作正常,突然超聲波流量計(jì)不再測(cè)量流量了
原因分析:
1、被測(cè)介質(zhì)發(fā)生變化。解決方法:改變測(cè)量方式。
2、被測(cè)介質(zhì)由于溫度過(guò)高產(chǎn)生氣化。解決方法:降溫
3、被測(cè)介質(zhì)溫度超過(guò)傳感器的極限溫度。解決方法:降溫
4、傳感器下面的耦合劑老化或消耗了。解決方法:重新涂耦合劑
5、由于出現(xiàn)高頻干擾使儀表超過(guò)自身濾波值。解決方法:遠(yuǎn)離干擾源
6、計(jì)算機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)丟失。解決方法:重新輸入各項(xiàng)正確的參數(shù)
7、計(jì)算機(jī)死機(jī)。解決方法:重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)
手持式超聲波流量計(jì)采用外夾式傳感測(cè)量液體流量。安裝過(guò)程極為簡(jiǎn)單,全中文的人機(jī)界面,更易于操作。
測(cè)量原理
采用時(shí)差式測(cè)量原理:一個(gè)探頭發(fā)射信號(hào)穿過(guò)管壁、介質(zhì)、另一側(cè)管壁后,被另一個(gè)探頭接收到;
同時(shí),第二個(gè)探頭同樣發(fā)射信號(hào)被第一個(gè)探頭接收到,由于受到介質(zhì)流速的影響,二者存在時(shí)間差Δt,根據(jù)推算可以得出流速V和時(shí)間差Δt之間的換算關(guān)系V=(C2/2L)×Δt,進(jìn)而可以得到流量值Q。
時(shí)差相關(guān)原理流速:0.01~25 m/s
分辨率: 0.025 cm/s
重復(fù)性: 0.15%
讀數(shù),視應(yīng)用而定
精度:(流場(chǎng)充分發(fā)展且 徑向?qū)ΨQ)
體積流量: ± 1%讀數(shù),
視應(yīng)用而定 ± 0.5%讀數(shù),
經(jīng)過(guò)標(biāo)定流速: ± 0.5%讀數(shù),視應(yīng)用而定
可測(cè)介質(zhì): 所有導(dǎo)聲流體, 且氣泡或固體顆粒的體積含量<10%
不同類型比較
便攜式超聲波流量計(jì)探頭隨儀表成對(duì)提供,實(shí)流標(biāo)定后出廠。
所有標(biāo)定數(shù)據(jù)、零偏及探頭參數(shù)全部?jī)?chǔ)存在探頭內(nèi)的內(nèi)存里,與主機(jī)連接后,探頭將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī),主機(jī)會(huì)自動(dòng)識(shí)別并優(yōu)化工作。
經(jīng)濟(jì)型超聲波流量計(jì)夾裝式測(cè)量技術(shù),非浸入式安裝,探頭直接夾裝在管道外壁上,無(wú)需破管安裝,無(wú)需工藝停車,并且無(wú)壓損。探頭小巧、全密封、防水、耐苛刻工況。
應(yīng)用超聲傳輸時(shí)間的方法測(cè)量流速,無(wú)運(yùn)動(dòng)部件。超聲波在測(cè)量管道內(nèi)以水流方向傳輸再被返回,通過(guò)測(cè)得的兩束超聲波的時(shí)間差計(jì)算出流速。
特別適合流量平衡測(cè)試及流量監(jiān)測(cè):飲用水、河水、海水、冷卻水、熱水、工業(yè)污水、潤(rùn)滑油、柴油、燃油、化工液體等。
應(yīng)用指南
工業(yè)流量測(cè)量普遍存在著大管徑、大流量測(cè)量困難的問(wèn)題,這是因?yàn)橐话汶S著測(cè)量管徑的增大會(huì)帶來(lái)制造和運(yùn)輸上的困難,造價(jià)提高、能損加大這些缺點(diǎn),超聲波流量計(jì)均可避免。
因?yàn)楦黝惓暡髁坑?jì)均可管外安裝、非接觸測(cè)流,儀表造價(jià)基本上與被測(cè)管道口徑大小無(wú)關(guān);
而其它類型的隨著口徑增加,造價(jià)大幅度增加,故口徑越大比相同功能其它類型流量計(jì)的功能價(jià)格比越優(yōu)越,被認(rèn)為是較好的大管徑流量測(cè)量?jī)x表。
安裝超聲波流量計(jì),增加流量信號(hào)后,可以利用瞬時(shí)流量的對(duì)比區(qū)分管道泄漏與管道正常工況的變化:當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí),管道上游端瞬時(shí)流量上升、壓力下降,管道泄漏端瞬時(shí)流量下降、壓力下降;管道正常工況變化時(shí),管道上下、游端流量、壓力同時(shí)上升或下降。利用這一特點(diǎn),可以準(zhǔn)確區(qū)分管道是否發(fā)生泄漏。
1、當(dāng)管道首末端安裝流量計(jì)后,可以采用實(shí)時(shí)模型法判斷和定位泄漏。實(shí)時(shí)模型法認(rèn)為流體輸送管道是一個(gè)復(fù)雜的水力與熱力系統(tǒng),根據(jù)瞬變流的水力模型和熱力模型及沿程摩阻的達(dá)西公式建立起管道的實(shí)時(shí)模型,以測(cè)量的壓力、流量等參數(shù)作為邊界條件,由模型估計(jì)管道內(nèi)的壓力、流量等參數(shù)值,估計(jì)值與實(shí)測(cè)值比較,當(dāng)偏差大于給定值時(shí),即認(rèn)為發(fā)生了泄漏。
2、管道首末端安裝流量計(jì),為需要流量計(jì)提供累計(jì)流量、瞬時(shí)流量等參數(shù)。
3、采用管道首末端流量計(jì)提供的累計(jì)流量值,可以根據(jù)質(zhì)量平衡法判斷管道是否發(fā)生泄漏,進(jìn)行流量對(duì)比的時(shí)間段可以改變,以發(fā)現(xiàn)較小的泄漏。
4、采用流量平衡法,需要同時(shí)測(cè)量流體的溫度,以便對(duì)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。流量平衡法可以彌補(bǔ)這種缺點(diǎn),它也是判斷管道是否發(fā)生泄漏的一種常用方法,這種方法依靠質(zhì)量守恒定律,沒(méi)有泄漏時(shí)進(jìn)入管道的質(zhì)量流量和流出管道的質(zhì)量流量是相等的。如果進(jìn)入流量大于流出流量,就可以判斷出管道中間有泄漏點(diǎn)。對(duì)于加熱輸送的管道,還需計(jì)算沿程溫降對(duì)流體密度和體積的影響。這意味著“進(jìn)多少出多少”的簡(jiǎn)單系統(tǒng)在某些應(yīng)用中是不夠完善的,為此質(zhì)量/流量平衡法檢測(cè)管道泄漏的故障方法需要配合其它方法聯(lián)合使用。
5、采用管道首末端流量計(jì)提供的瞬時(shí)流量值,可以根據(jù)瞬時(shí)流量的變化,準(zhǔn)確判斷管道是否發(fā)生泄漏,排除正常的工況變化。
6、可以建立管道的實(shí)時(shí)模型,根據(jù)實(shí)時(shí)模型法判斷是否發(fā)生泄漏以及確定泄漏發(fā)生的位置。
7、可以采用多種方法判斷泄漏和定位泄漏。利用流量校核幫助判斷管道是否發(fā)生泄漏。