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气体超声波流量计干标法的介绍

来宝网 2011/11/14点击1729次

       气体超声波流量计的主要特点是:流体中不插入任何元件,对流速无影响,也没有压力损失;能用于任何液体,特别是具有高黏度、强腐蚀,非导电性等性能的液体的流量测量,也能测量气体的流量;对于大口径管道的流量测量,不会因管径大而增加投资;量程比较宽,可达5:1;输出与流量之间呈线性等优点。
        一、干标法标定气体超声波流量计的必要性和可行性
       目前,在北美、南美和欧洲以及国内,对用于财务结算计量或贸易输送计量的气体超声波流量计,通常是在测试装置上用标准表与参比表进行对比来标定的。对于较小的气体超声波流量计(口径在300mm以内),利用现有的装置进行标定是比较现实可行的。但由于较大口径的气体超声波流量计已非常普遍,如按常规方法,让用户将流量计从使用的管道上拆卸下来,运送到标定装置上进行流量标定,费用非常昂贵,而且是一个十分费时的过程。
实践证明,干标法对于孔板流量计是可行的。孔板流量计的检定是根据孔板几何尺寸、对孔板安装条件的检验和对二次仪表的检验来评价流量测量的不确定度。孔板流量计没有可动部件,如果所有的几何尺寸、附属组件已被检查和标定,其性能就可获知。同样,超声流量计也没有可动部件,因此可以通过几何尺寸的检查以及运行特性的检查来确定流量计的性能。
       二、气体超声波流量计的干标
       气体超声波流量计的干标与流量标定不同,它不是利用标准或参比表来检查流量计的结果(被测气体的体积/参比流量)。如果管道几何尺寸能被检查,而电子单元和探头被测试能准确测量气体流速,经过这两部分的检定,而能够确定流量的准确度,就可将此过程称为间接检定。但因这个检定的结果需要调整流量计的组态,因此这过程称为干标。
与孔板流量计的干标方法相类似,气体超声波流量计的干标基础是几何尺寸的标定和传播时间差等,并利用表格公式或数学表达式建立气体测量与被测量的关系式。为了确保流量计的性能并提供所进行工作的数据检查跟踪,干标的各个步骤都必须遵循以下几点要求。
    1、流量计几何尺寸的检定   对于干标,精确检定尺寸公差是一个非常重要的手段。必须测量与超声气体流量计的有关几何参数,以便测定声道的角度和声程(声道的长度)。
    2、电子线路与探头功能的测试   在将电子线路与超声波探头装在流量计主体之后,要进行功能测试,以确保流量计的电子线路组件(信号处理单元(SPU)以及全部探头)都能正常工作。
    3、电子线路的组态   在获得精确的尺寸测量结果后,就要对超声流量计进行组态,以适应加工制造中的任何微小变化。这些是仅有的组态项目,即对每一个特定的流量计进行调整(根据尺寸检测报告得出的组态项)。其他的组态项目对于一个给定的流量计口径都是通用的,不会随着流量计的个体而改变。通过调整通道长度和角度来考虑微小的制造上的变化。一般地φ声道角为60o。如果机械尺寸没有精确到千分之几英寸,此夹角将会改变。测量原有尺寸并计算实际的夹角及声程,能改善流量计的准确度。
    4、零流量检查   零流量检查测试指的是当没有流量时,流量计应无流量指示。若有流量指示,则是“伪示值”。如果电子线路或探头有计时误差时,就可能产生“伪示值”。即使没有气体流过流量计,仍能检测到探头之间的传输时间差。对于安装在现场的气体超声波流量计,只要流量计能被隔离开来,就能进行零流量检查测试。在进行这项测试时,应该非常小心,以避免误解所得的结果,尤其是隔离阀门的轻微泄漏或是由于日光和风吹造成的温度梯度,都会影响测试结果的可靠性。

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