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DCT7088便攜式超聲波流量計測量誤差分析

作者: 時間:2013-11-30 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
1 引言

白銀公司動力廠供水管線在白銀市區(qū)內(nèi)分布點(diǎn)多面廣,供水管線的管徑從DN25mm到DN900mm大小不一,共1000多條。隨著供水管線供水使用年限長,埋在地下老化腐蝕嚴(yán)重,好多管線出現(xiàn)漏口,但因埋在地下又不能及時發(fā)現(xiàn)漏口具體位置,致使我廠新水無償流失量逐年增大。同時隨著公司挖潛增效、節(jié)能減排工作的開展及對各產(chǎn)品能耗指標(biāo)考核力度的加大,各廠礦越來越關(guān)注日用水量的計量。為避免計量糾紛、查找供水管線漏口,我廠進(jìn)了1臺DCT7088便攜式,為的是更好的對有疑議供水管線的量進(jìn)行核查。

2 工作原理

DCT7088采用了先進(jìn)的微處理數(shù)字技術(shù),用于工業(yè)環(huán)境下測量不含高濃度懸浮粒子或氣體的均質(zhì)液體的流量。它采用時差方式的測量原理,利用傳感器發(fā)出的超聲波在流動著的流體中傳播,順流方向聲波傳播速度會增大,逆流方向則減小,在同一傳播距離就有不同的傳輸時間,根據(jù)傳輸時間之差與被測流體流速之間的關(guān)系測出流體的流速(圖1)。

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圖1 典型時差原理圖

流體的流速在管內(nèi)的不同位置是不同的,其管中央的流速要比靠近管壁的流速快。流體在管道中的流速分布可以用流速截面分布圖表示(見圖2)。通過對流量計的設(shè)置,并考慮流速的截面分布影響,從而計算出平均流速,再根據(jù)管道的截面積得出流體的體積流量。

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圖2 流速截面分布圖

流速與傳感器傳輸時間差的關(guān)系式是:

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式中:V是液體沿管道中心線的速度;M為聲速;ΔT為順逆流傳播時間差;θ為聲路角;M為傳感器安裝距離;Tup為順流傳播時間;Tdown為逆流傳播時間。

瞬時流量公式:Q=KSV

式中:Q為瞬時流量;K為儀表系數(shù),在儀表標(biāo)定過程產(chǎn)生,是個定值;S為管線截面積;V為液體沿管道中心線的速度。

3 實(shí)際使用中測量結(jié)果存在的問題

自DCT7088便攜式購進(jìn)后,為盡快掌握測量性能和功能,我們對我廠不同管徑、不同材質(zhì)的輸水管線進(jìn)行了一一測試,在測試過程中發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果存在以下問題。

(1)測試同一管線流量,超聲波流量計測量值與在線儀表的測量值之間存在較大差異。

(2)超聲波流量計測量值波動較大。

(3)同一管線不同位置測量,各位置的相對誤差大于±10%。

(4)DN300mm以下管線測量值誤差大于DN300mm以上管線測量值誤差。

4 的產(chǎn)生及分析

我們針對便攜式超聲波流量計在測試中存在的較大誤差,經(jīng)不斷咨詢廠家及查找資料,逐步掌握了超聲波流量計在測量過程誤差產(chǎn)生的主要因素,主要有以下幾方面。

(1)不能準(zhǔn)確的輸入管道參數(shù)。便攜式超聲波流量計探頭在管道外部安裝,它直接測量的是管道內(nèi)流體的流速,流量是流速與管道截面積的乘積,而其管道截面積和聲道長度都是通過使用者輸入的管道參數(shù)計算出來的。我們在實(shí)際測量過程中,管道參數(shù)大都是根據(jù)設(shè)計圖紙或咨詢工藝技術(shù)人員,因客觀原因無法現(xiàn)場就地實(shí)測管道各參數(shù)。這些參數(shù)的準(zhǔn)確與否直接影響到測量結(jié)果。

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