超聲波流量計使用中容易忽視的問題及對策

發布時間：2019-03-27 發布作者：

摘　要：超聲波流量計在各行業獲得廣泛應用的同時其測量準確性也引起了一定的質疑，文章結合現場實際使用經驗和廠家建議對超聲波流量計使用過程中容易忽視的問題進行了探討，并給出了相應的對策，希望能帶來一定的幫助。與傳統的流量計相比，超聲波流量計以其結構簡單、壓損小、通用性好、適用性強、安裝維護方便等獨特優點，在石油、化工、熱電、水處理等行業中獲得了廣泛的應用。與其他類型速度式流量計相比，超聲波流量計的性能指標基本相同，當管道內水流速度和壓力較大時線性特別好。造成超聲波流量計在實際使用中效果不理想的原因是多方面的，文章以超聲波流量計 FUP1010 為例進行詳細闡述。

1 超聲波流量計在使用中易忽略的問題和對策

超聲波流量計在實際使用中給人以測量不準的印象，通過現場實踐和經驗總結，主要存在以下幾個方面的原因。

1.1 檢定與校準對流量測量的影響

所有的測量儀表在使用前都需要經過專門的檢定或校準，超聲波流量計也不例外。超聲波流量計二次表可以根據現場管道不同的管徑范圍，與多種型號的探頭進行搭配使用，組成一套獨立的流量計。當超聲波流量計搭配某一型號探頭對管路進行測量時，如果出現探頭問題需要更換同一型號，若更換其他型號需要對流量計重新檢定或校準，否則等于在使用未經檢定或校準的流量計，其測量準確性無法保證[1] 。

正確的方法是：如果現場不具備檢定和校準條件，可以根據現場使用的實際情況，選擇同一型號探頭配超聲波流量計進行測量，保證測量的誤差較小。

1.2 使用條件和使用環境對流量測量的影響

1）超聲波流量計探頭安裝位置的選擇。液體的流動會在管道內產生流場，流場的分布與現場管道走向有關。管道內流體的流場對超聲波流量計的測量有一定的影響，需要在安裝探頭時滿足流量計對前后直管段長度的要求。因為超聲波流量計安裝的方便性，實際使用中在管路不滿足其他流量計的安裝要求時會選擇使用超聲波流量計，由此造成了測量誤差。

正確的方法是：嚴格按照超聲波流量計說明書中對探頭安裝位置的規定：標準條件下上游直管段為 15D、下游直管段為 10D(D 為管道直徑 )。

2）氣泡對超聲波流量計測量的影響。管道內液體中夾雜的氣泡對插入式或法蘭式流量計的測量影響不大，但對外夾式的超聲波流量計影響非常大。當管道內氣泡數量超過一定值時會造成超聲波流量計數值不穩定，如果探頭的安裝位置與管道內聚集的氣泡剛好吻合，會直接造成流量計測量故障。

正確的方法是：在安裝探頭時要盡量遠離閥門和水泵的出口，管道較高點及彎管處，這些位置較容易受氣體影響。除此之外，流量計探頭較好在管道水平直徑處安裝。

3）惡劣環境對超聲波流量計測量的影響。當管路埋地時一般都采用地下管路安裝井來安裝流量計探頭，方便施工的同時卻給儀表井內的流量計探頭造成了較惡劣的影響，如儀表井內進水造成的探頭損壞、線纜受潮等，會直接影響流量計的正常工作[2] 。

正確的方法是：對儀表井進行防水或排水處理，對流量計探頭進行防水密封，保證流量計探頭有一個良好的工作環境。

4）管道內液體溫度對超聲波流量計測量的影響。當管道內流體溫度較高時，會縮短探頭耦合劑的使用時間，耦合劑的油脂水分揮發在探頭表面形成一層風干的油脂層，直接阻礙了探頭信號的傳輸，影響儀表的正常測量。

正確的方法是：一般情況下，超聲波流量計探頭適用于介質溫度低于 90℃的環境，溫度高于 90℃時選擇其它型號流量計進行測量[3] 。

1.3 管路材質對流量測量的影響

在超聲波流量計實際使用中，不同管道材質對流量計的信號強度有著很大的影響。將現場管道材質分為不銹鋼（新管）、不銹鋼（10 年以上）、碳鋼（新管）、碳鋼（10 年以上）及襯膠或塑鋼管五類，對相同管徑安裝后的信號強度進行了統計和比對，結果發現，適宜超聲波流量計測量的管道材質是不銹鋼管道和新的碳鋼管道，超過一定年限的碳鋼管路和襯膠或塑鋼管較好采用插入式或法蘭式流量計測量才能獲得準確的流量。

1.4 參數設置對流量測量的影響

1）管道參數。管道參數主要包括管道材質、外徑、內徑和壁厚等。實際的施工情況往往和設計的參數有出入，改造項目中使用一段時間的管道壁厚等參數會隨時間發生不小的變化，所以管道參數的獲取較好采用實際測量的數據。

2）探頭安裝間距。流量計探頭間的安裝距離也是一個很重要的參數，錯誤的安裝間距會直接造成測量信號低。在尋找較好的的測量信號時往往會使用移動探頭的方法，但較終可能因為安裝距離變化導致測量失準。正確的方法是在找到合適的安裝點后，通過實際測量來與儀表提供的安裝間距進行確認，保證萬無一失。

2 結束語

超聲波流量計是一種先進的流量測量儀表。通過以上對超聲波流量計使用條件及使用習慣的分析和總結，給大家提供一點實用性的建議，同時消除大家對超聲波流量計的誤解。現實中超聲波流量計因其經濟性和方便性獲得了廣泛的應用，它值得我們信賴。

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