空氣流量計在線檢測

0 引言
    目前，供水行業在線使用的大口徑流量儀表大多由于不能停止供水以及不方便拆卸等原因難以做到按期進行周期檢定.而大口徑流量儀表又往往是供水行業用于貿易結算的計量器具，它們屬于國家列人強制檢定目錄的計量器具，其準確性直接關系到供求雙方的經濟利益，因此大口徑流量計的在線檢測是供水行業巫待解決的一個技術問題。
    正確使用空氣流量計進行大口徑管道式流量計的在線檢測，既有效地解決了這一問題，又對供水企業的經濟運行、優化調度、節能降耗、減少漏損起著十分重要的作用。
1 選用空氣流量計實現大口徑流量計在線檢測
1.1空氣流量計的特點
    外夾式空氣流量計是目前Z適合用于大口徑流量計在線檢測的流量儀表。
    選用性能較好的外夾便攜式空氣流量計作為大口徑流量計的在線檢測儀表，有著其他流量儀表所*的優點:
    1）可實現不斷流測量，設備便于攜帶，安裝方便;
    2）外卡式探頭，不干擾流場，無壓力損失;
    3）儀表無可動及易損部件，穩定性好;
    4）適用范圍廣，可用于各種類型流量計的在線檢測；
    5）適應性強，可用于不同管徑的檢測;
    6）標準表價格基本與所測管徑無關，性價比高.
    然而空氣流量計測流也存在不少缺點:
    1）要求準確知道管道參數，而現場實際情況又難以確定;
    2）作為標準表要求有較理想的管道安裝條件;
    3）人為因素對測量的影響較大，對操作人員要求很高;
    4）現場流量不易調控，很難實現全量程測試。
1.3大口徑流量計的在線檢測
    根據日常的經驗，選用外夾便攜式空氣流量計作為大口徑流量計的在線檢測儀表時，須嚴格控制以下幾點以保證其檢測時的準確度。
    1.3.1檢測前的準備工作
    1）現場工況條件的了解
    空氣流量計在線檢測的準確與否與使用者對現場工況的了解有著非常密切的關系.檢測人員開始檢測前，應首先確定以下信息:標準表的安裝是否能滿足其前:后直管段的要求，一般情況下至少為*D后5D，具體要以前方及后方阻力件的形式與狀態為主要考慮因素;被檢管線的材質、管外徑、管壁厚、管內襯里的材質及厚度、管內介質、介質溫度等相關量的準確數值，要求在檢測現場測量前核實以確保測量準確度;現場工況的常用
流量點，以便針對我們常用流量點進行檢測，提高在線檢測的準確性.
    2）標準表的準備工作
    選用空氣流量計進行在線檢測的基本原理為標準表比對法，因此空氣流量計應首先在國家法定計量檢定機構進行檢定，并取得有效的檢定證書。
    1.3.2在線檢測工作
    在線檢測工作是個技術性和經驗性要求都很強的工作，特別要求工作人員要本著科學的態度去進行在線檢測工作。
    具體地講就是要根據現場工況條件科學地確定標準表的安裝位置，不能圖省事勉強湊合。將經過現場測量核實的工況參數輸人流量計并檢查信號接收情況，確認工作正常后，方可開始檢測;檢測時根據現場工況條件確定不同的流量點，并分別同時采集標準表和被檢流量計的流量示值從而確定被檢流量計的示值誤差。
    1.3.3在線檢測注意事項
    1）管道中流體的雷諾數Re，對空氣流量計示值的影響.在Re≥5000時，儀表才能穩定顯示。
    2）管道內流體流速分布不均勻，對儀表示值影響較大.必須保證直管段長度，為了消除流速分布不均勻對示值的影響，各生產廠家都規定了上、下游直管段的下限長度，一般規定上游直管段為1OD以上，下游直管段為5D以上.
    3）管外徑、壁厚、管材、襯里等必須測量，管外徑誤差±1%，會引起流量值誤差±3%.
    4）外夾式傳感器安裝合適。包括足夠的藕合劑、安裝方式、安裝距離符合各儀表要求。
    5）查看信號強度和信號質量值.安裝時應盡量調整傳感器的位置和檢查藕合劑是否充分，確保得到Z大的信號強度和信號質量，Z低應該保證信號強度大于60.0并且上下游基本相同，信號質量值大于50.0。
  6）查看傳輸時間比。正確的情況下傳輸比應為100±3，當傳輸比超出100±3的范圍時，應舷參數（管外徑、壁厚、管材、襯里等）輸入是否正確、傳感器的安裝距離是否與儀表要求值一致、傳感器是否安裝在管道同一軸線上、安裝點的管道是否橢圓變形等。
  7）注意管道內壁沉積結垢，因為這使得聲道偏離原預設的聲道，也改變了流通截面積.如果管道過于陳舊會導致流量偏小，可以適當調大管外徑尺寸，但是調整的依據還是看傳輸時間比，盡量使之接近100左右。
  8）在測試之前請將現場儀表的阻尼系數和便攜式流量計的阻尼系數調整一致，另外建議每次測試時間在30min以上。
2 實例
  我公購買的DCT1188空氣流量計在使用前派人到北京中國計量科學研究院作了精度鑒定，檢測精度達到0.5級。我們專門使用該流量計在第三水廠的出廠水DN1OOO的管道上對插入式固定空氣流量計作現場校準試驗。
  試驗一:設定不同管材的影響
  我們特意設定不同的材質，觀察流量變化。該管材為鑄鐵，我們分別設定管材為鑄鐵碳鋼，各取半個小時觀察流量變化。采集數據如表1和表2所示。

由于各材質的聲速不同，引起流量計誤差不同，由試驗數據可得誤差增加了1.9%,
試驗二:設定不同管道外徑的影響
    我們特意設定不同的外徑，觀察流量變化.該管道外徑為1040mm，我們將其增加1%，半個小時觀察流量變化.采集數據如表3所示。

    由試驗數據表明，管外徑增加1%，誤差增加了2.82%,
    試驗三:安裝位置的影響
    我們在校驗第三水廠出廠水DN800流量計時，*次校驗時，各項參數，信號強度等指標均符合要求，但校驗誤差較大，因相同工況下，出水量變化不大，該誤差明顯偏大。我們仔細尋找原因，發現因空氣流量計下游的探頭偏離了管道的中心線，向上2cm，調整探頭安裝后，誤差大大下降，試驗數據如表4和表5所示。

  由以上數據可見，安裝空氣流量計探頭時一定嚴格按照安裝方法，先找準管道中心線，否則誤差將大大增加.
  根據我們以上三組試驗數據說明，在使用空氣流量計對大口徑管道式流量計進行現場靛和校核工作中一定嚴格仔細的按照上述“1.3.3在線檢測注意事項”中各項要求進行嫂、安裝，不能有絲毫馬虎，否則誤差會成倍增加.在校驗中如誤差過大，不要急于調姻定流量計儀表修正系數，要先仔細檢查各項參數及安裝位置，多取幾次數據進行比對，確保校驗數據準確后再調整固定流量計儀表修正系數，進行修正。
3結論
  根據日常開展在線檢測的經驗，建議新建大口徑管線應在系統設計時配置標準測量管段以利于以后對大口徑流量計實現在線檢測。標準測量管段的安裝應以滿足空氣流量計對前后直管段的要求為前提，注意應保證液體充滿測量管道。
  對原有的舊管線，可在被測管線上選取一段條件較好滿足空氣流量計使用條件的測量妓裝標準表。使用經國家授權的計量站檢定的空氣流量計作為標準表進行在線比對，從確定被測流量計的計量準確性.
  使用便攜式空氣流量計進行大口徑流量計在線檢測是較為可行的方法，大家應該臆的是:流量計是國家實行法制管理的計量器具，按其使用場合不同分為強制檢定和非IA檢定兩種，供水行業用于貿易結算的流量計屬強制檢定的計量器具，其檢定應按照國家相關的計量檢定規程由法定計量檢定機構實施;供水行業用于內部核算的流量計屬非強
制檢定的計量器具，使用者只需按照量值傳遞原則進行科學的校準即可。
  目前我國尚沒有明確的可用于指導大口徑流量計在線檢定的計量法規，新的空氣流量計檢定規程正在制訂過程中，有望在新的檢定規程中為大口徑流量計在線檢定開拓出一個可供借鑒與參考的有效途徑.