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 技术论文


超声波流量计的性能和使用

陈启兵1,蒋日明,陈幸粟2
(1葛兰素威康苏州制限公司 江苏 苏州 215021;2 普强苏州制药有限公司 江苏 苏州 215000)

摘要:文章讨论了利用超声波流量计测量液体流量的有关问题,重点阐明了超声波流量计的测量原理、安装、使用和校验,并结合葛兰素威康(苏州)制药有限公司具体情况介绍SERIES TFX系列超声波流量计的使用。

关键词:超声波流量计:原理;安装;使用;检验

1.问题的提出

我公司拥有较多流量计量器具,在公用系统工艺中对流体流量、流速等重要参数进行测量控制。具有一套能够准确反映流体实际使用情况的测量装置是十分必要的。因此,为了提高计量水平,保证计量器具能够准确显示,经过对各系统的仔细分析研究,结合我公司实际情况,我们由采用转子流量计测量,逐渐转为使用超声波流量计测量。系统运行3年来,大幅度提高了计量工作准确性,并且安装、使用方便,从而获得了明显的经济效益。

2.原理介绍

目前通常采用两种类型的超声波流量计,一种为多普勒超声波流量计,另一类为时差式超声波流量计。多普勒型是利用相位差法测量流速,即某一已知频率的声波在流体中运动,由于液体本身有一运动速度,导致超声波在两接收器(或发射器)之间的频率或相位发生相对变化,通过测量这一相对变化就可获得液体速度;时差型是利用时间差法测量流速,即某一速度的声波由于流体流动而使得其在两接收器(或发射器)之间传播时间发生变化,通过测量这一相对变化就可获得流体流速。目前采用了时差式超声波流量计。

3.安装方法介绍

目前通常采用三种安装方式:W型,V型,Z型。根据不同的管径和流体特性来选择安装方式,通常W型适用于小管径(25~75mm),V型适用于中管径(25~250mm),Z型适用于大管径(250mm以上),总之,为了提高测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。目前我用了Z型安装。
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: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。
针对我公司Z型安装,浅谈超声波流量计探头的安装方法,具体采用"坐标法安装",即先将管道外表面处理干净,涂上专用偶合剂,首先固定其中一个探头的位置,用纸带绕管道一周,量出周长作好对折标记,在周长1/2处确定另一探头轨道的位置,同样该轨道应与管道轴心平行,再根据仪表显示的安装距离,确定两探头在轨道上的相对距离,保证超声波有足够的信号强度,通常使得面板上显示的信号强度大于2%,待读数显示稳定,说明安装调试结束,仪表可正常工作。

4.流量计的使用

(1)零流量的检查
当管道液体静止,而且周围无强磁场干扰、无强烈震动的情况下,表头显示为零,此时自动设置零点,消除零点飘移,运行时须做小信号切除,通常可流量小于满程流量的5%,自动切除。同时零点也可通过菜单进行调整。
(2)仪表面板键盘操作
启动仪表运行前,首先要对参数进行有效设置,例如,使用单位制、安装方式、管道直径、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流体类型、两探头间距、流速单位、最小速度、最大速度等。只有所有参数输入正确,仪表方可正确显示实际流量值。
(3)流量计的定期校验
为了保证流量计的准确度,我们进行定期的校验,通常我们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±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。

5.结束语

流量是企业能源消耗的指标,是企业生产过程中受探重要参数之一,流量仪表得到越来越多的应用,随着科学技术的飞速发展,人们对高精度、高可靠性、高智能化仪表备受欢迎。我公司选用的SERIES TFX超声波流量计真正体现安装方便,测量可靠,易于操作的特点。

 

 
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