流量计在线比对

超声波流量计的使用技巧.在线比对应用

超声波计的使用技巧被很多人谈了又谈，也被很多超声波流量计的从业者产生了视觉疲劳，一旦到了实际应用，就会出现这样或那样的问题。以下简单举两个例子来简述超声波流量计的使用与注意事项！

一、污水处理厂的超声波流量计使用：

用超声波流量计在做污水处理厂的流量计的标定，首先要选择与所需校准的电磁流量计或其它流量仪表串联的地方、直管道充足的地方做测试。经过表面处理后，最好用橡胶锤子敲打一下测量段，减少内壁附浊物对声层传播的影响。自己用直尺管道外周长，用测厚仪测量管道的壁厚，这些参数不要轻易的去问并相信企业的计量管理人员，因为很多企业里的相关人员给你的数据，都是估计或他们认为的尺寸。如果是没有处理过的污水，就采用多普勒原理来进行测试，是经过初步处理过的污水，我们可以采用时差式原理来测试，好的超声波流量计，是时差式原理与多普勒原理集合在同一套主机上，并可以自由切换，作为计量机构、检测单位、节能单位等最好选择这类超声波流量计，如FLEXIM超声波流量计，否则，在现场会出现这样或那样的问题。

二、自来水的超声波流量计应用：

用超声波流量计在做自来水厂的流量标定时，注意事项与前述大体一致，如果检测者所持仪表为简单组装的杂品牌仪表，在有变频干扰的地方就不要去测试了，因为它根本无法在此环境下工作。

需要说明的是：在直管道很短，一般少于3D的直管道、管道震动严重（手抓住管道外侧，手都发麻）等地方，就不要想着用超声波流量计来标定在线仪器了，这样做只是浪费时间。

同时也欢迎超声波流量计的从业者，超声波流量计的爱好者，与我技术人员做超声波流量计的相关探讨，共同学习进步！

超声波流量计在线比对液体流量的方法

《氯碱工业》2008年第44卷第2期

超声波流量计准确度为：%%。

超声波流量计在在线使用中具有独特的优点：

可以从厚的金属管道外侧测量管内流动液体的流速，不接触被测介质，不干扰流场，无压力损失，使用安全、方便、快捷，是理想的在线测试设备。

对比方法根据被测管径大小，安装相匹配（25mm＜DN＜3000mm的传感器。安装方法有3种，分别为X、V、Z法，如下图所示。在管道全充满的情况下一般采用V法安装，在工况条件恶劣或管道不全充满时，可采取X法或Z法安装。比对流量计一般安装在被比对流量计的上游处L≥10D，如下图所示。

Z 法V 法X 法

比对流量计安装位置

比对数据的处理启动比对流量计和被比对流量计，选取管道流量范围内5个测量点，选2个均匀分布的点重复性测量时，每个比对点测量6次，不记重复性的点测量3次；记录比对流量计的流量值Qbkn 和被比对流量计的读数Qkn 。

（1）被比对流量计的基本误差Ekn

Ekn=（Qkn –Qbkn ）/Qbkn ×100%

式中，Qkn 为第k 比对点第n 次被比对流量计读数；

Qbkn 为第k 比对点第n 次比对流量计读数；

Ek 为第k 检定点的基本误差，Ek=1

1i

kn n n E =∑ （2）流量计的基本误差E

E=（Ek ）max

被比对流量计系数K 值由下式计算：

K=Qbkn/Qkn

（3）流量计重复性Er

第i检定点的重复性Erk按下式计算：

式中，tn为置信度为时的t分布系数。

流量计的重复性Er：

Er=（Erk）max

（Erk）max是检定点中最大一个重复性。

被比对流量计修正斜率Kc值由下式计算：

Kc=（Qbkn-Qkn）/Qkn×100%

根据Kc值，调整被比对流量计的系数值，使其正常运行。

被比对流量计的相对误差小于5%时，确认该被比对流量计合格。不合格者按实际情况根据流量计比对系数进行曲线修正。

液体流量仪表在线校准方法研究

作者：admin来源：本站发表时间：2010-08-1014:21:53点击：744

1引言

液体流量仪表广泛应用于能源计量和节能减排中，是企业生产经营管理中的重要计量仪表，它的准确

计量与企业的节约能源和成本核算有着非常密切的联系。但是限于各种条件，如不便拆卸、不能断流

等情况，多数液体流量仪表无法按照检定规程要求定期拆下送实验室进行检定。如何解决在不影响液

体流量仪表正常工作的前提下的量值溯源问题，是目前各企业和技术机构急需解决的计量技术难题。

鉴于我国尚未制定出相应的行之有效的液体流量仪表在线校准的方法，也没有比在线流量计计量精度

等级高三倍以上的标准流量仪表，因此目前常规的做法是采用便携式超声波流量计作为标准表进行在

线比对。通过对以便携式超声流量计为标准表在线校准方法的介绍，提出解决液体流量仪表在线校准

问题的一些思路，供计量同行参考。

2工作原理

超声流量计比对法是目前使用最多的一种液体流量仪表在线校准方法，利用流速不同会使超声波在流体中传播的速度发生变化，通过分析计算改变的超声波信号，可以检测到流体的流速，进而可以得到流量值。按检测原理可分为多种，主要有时差法、多普勒法和声束偏移法[1]。

超声波流量计用于液体流量仪表在线校准主要采用的是时差法进行测量，以测量声波在流动介质中传播的时间与流量的关系为原理。通常认为声波在流体中的实际传播速度是由介质静止状态下声波的传播速度（cf）和流体轴向平均流速（υm）在声波传播方向上的分量组成。按图1所示，顺流和逆流传播时间与各量之间的关系是[2]：

利用式（1）得出流体流速的表达式：

式中：t up———超声波在流体中逆流传播的时间；

t down———超声波在流体中顺流传播的时间；

L———声道长度；

c f——声波在流体中传播的速度；

υm———流体的轴向平均流速；

———声道角。

3在线校准方法

便携式超声流量计用于液体流量仪表的在线校准主要是采用的标准表比对法[3-11]，即在一定的时间内分别读取被检表和标准表的累计值（或瞬时值），分别按式（3）～式（5）计算被校流量计的示值误差和重复性。

式中：q ij-第i流量点第j次校准时的流量计示值（瞬时值或累积值）；

（q s）ij——第i流量点第j次校准时的标准表示值（瞬时值或累积值）；

E i———被校流量计第i流量点示值误差；

（E r）i———被校流量计第i流量点重复性。

由于便携式超声流量计的准确度等级一般为级，如检定超声探头管径与校准管径之比大于2或小于

1/2，使用时标准流量计还应增加一个%的附加误差，因而现场使用超声流量计最大允许误差一般为±%～±%。目前在线使用的液体流量计（速度式、容积式、质量）绝大部分是准确度优于级，同时便