郭康，胡澄，邵向琦
杭州市质量技术监督检测院 310000
摘要:便携式液体超声声波流量仪设计不仅具有较高的准确高,同时其零件安装也相对简单,本文主要在于探讨如何利用便携超声声波流量仪设计开发用于安装液体超声流量仪表在线校准仪的方法,从而解决液体流量仪表在线校准问题。
关键词:超声流量计 液体流量仪表 在线校准测量 偏差
一．液体流量计是企业生产管理的重要工具,直接影响到企业的节能和成本计算,但它具有拆解复杂、笨重、不能断流等特点,大多数液体流量计不能满足定期送往实验室检验的要求,因此,迫切需要解决量值溯源的问题,研究人员正在采取更广泛有效的办法,例如使用便携式仪器进行在线校准。本课题主要讨论利用超声波流量计在线校准液体仪表.目前,一种更广泛的应用在线超声液位计流量校准比较方法正在广泛使用中,它主要是一种在线超声波计与流量液位计校准比较法,通过检测不同流量产生的超声波信号来确定气流值。本文具体详细介绍了用于液体在线流量速度计在线液体标定的几种方法,如声波差分脉冲传播标定法、多普勒法等;为用于测量液体超声波逆流脉冲与液体逆流之间的差分传播率和速度差异并提供了较高精度的在线液体测量速度。声波在各种液体环流中的平均实际声音传播频率速度由两个大部分数据组成:一是声波在流体静止运动状态下的实际传播频率速度,流体在各轴向的平均实际传播频率速度。
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上述公式为传播时间与流量和流量的关系,表示超声波在逆流中的传播时间。
二．超声波液体流量速度计比例校对法检测是在线超声液体测量仪表最常用的一种校准测量方法;通过对不同超声流速信号的进行分析和测量计算,利用不同的超声流速信号来实时改变不同超声波中流体的流动速度,从而可以确定超声液体的平均流速并由此得到超声流量检测值,根据这种检测法的原理大致可以细分为几种检测方法,主要广泛使用的方法是流速偏转测量法。超声波运动流量速度计主要用于进行液体运动流量速度计的实时在线测量校准,它主要目的用于精确测量到超声波在液体流动中的介质和进入空气中快速传播的特定时间点和间隔。声波在一个液体介质中的流动实际静止传播流动速度系数是多少,由一个声波在液体介质中的静止流动状态下的传播速度系数组成。液体在两个轴向上的平均运动速度。
2.1标准在线标定法是超声波流量计在线标定的主要方法，根据在规定的时间内读取检定表和标准表的总数；
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2.2标准在线标定法是超声波流量计在线标定的主要方法,根据在规定的时间内读取检定表和标准表的总数;
便携式超声波流量计的精度为0.5分。检查超声探头校准时,增加0.5点的附加误差,大于2或小于1/2。因此,超声波流量计的最大误差应为0.5%——±1.0%.因为大多数超声波流量计的误差是。因此,很难判断准确度。因此,可以在当前的测试中进行,以便尽可能多的进行,比较两个校准系统在相同条件下的差异。
便携式超声波流量计可在线标定,其主要误差应大于0.5%/h。使用的辅助工具,如卷尺、测厚仪等,必须有检验合格证。按时,一些环境因素必须满足校准要求,如温度、磁场等,机械振动等2.3计算方法
1)测量管径。测量变频器安装周围同一截面的n阶外径,并进行外围外推。
2)壁厚测量。在变频器安装位置选择5个点,用测厚仪测量壁厚。得到平均值。
3)安装表。请将以前的管道设置作为标准表输入。安装L转换器的距离。安装的一个标准电压表管上面会有一个能量电流转换器件的标记。清洗好了管壁,准备开始工作,连接安装到清洗管壁的两个变频器装在起始端上面,变频控制器进行定位和针对变频控制器定位信号进行调试。检查是否零流量。检查如何切断排水管的输出流量是否为零。如果不完全符合零点自动检查校准要求,则可能需要在软件标准表5中重新安装一个动态零点检查校准。校准位置和频率。校准点应根据实际情况确定。在校准点不同的情况下,所有当前点都要校准三次,你要接受不同的时间点,通常你可以选择三次左右。所有校准数据,包括所有讲课和标准表格的值,如果值是瞬时的,则必须从20个以上的平均值中提取。
4)测量偏差。流量计的测量偏差计算公式
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在上面两个公式中，lImax是流量计校准点测量偏差中的最大值；F是同一个校准点测 量 所得的流量计系数的平均值；是首次校准点测量所得的流量计系数的平均值。流量计系数的 计算方法公式 ：
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在上面两个公式中,Q 是i点第j次校准标准流量计示值;是被检流量计示值;即为流量计系数 。
5）校 准 结 果 。 被校流量计的测量偏差E和重复性 Er， 必须要达到以下两个公式的 要 求 ，如果无法满 足 ，应考虑把流量计送实验室检定 。
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准表的最大允许误差 ;是
三．数据实例分析
现以一台两个口径分别为DN150mill的无线电磁信号流量表设计为一实例,流量表设计在线运行校准基本技术信息请参见下文表1。在检测管道设定参数、被动检测管道介质、安装操作方式等各项设定条件参数均相同的实际前提下,分别于2020年1月和12月分别进行2次管道在线流量校准,校准时间数据情况见统计表2。
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被动预测调校流量的统计被动调校流量的统计示意差值系数标准被测流量的统计示意差值示意数值统计误差系数重复性被测流量的统计误差系数平均误差系数
四．结束语
以上实例分析表明,虽然现场标定存在较大误差,但两次标定时,流量测量偏差很小,说明标定方法的测量精度很高,无需进行实验室测试或校准,不可能做出重大改变继续使用,这使得在线液体仪器的数据源很容易获得。现行的检定方法保证了在线测量的操作方法,但仍存在一些问题,如:
1)流量计的首次检定应在安装进输油管道后一个月内进行,并由实验室进行检验;然后,每年至少重复校准一次。
2)相比利用计算机校准技术可以测量到的超声波校准速度,超声波校准流量速度计更好地适合超声测量使用管道、校准使用介质、现场使用环境和校准设备,但这些影响因素仍然可能是直接影响超声测量校准精度的重要关键,这些影响因素对定量校准计算结果的质量影响仍然很大,从短期定性定量分析校准到长期定量校准计算。
3)现场校准时,测量数据只能手工采集,这就导致了学校准时计算的不确定性。
参考文献
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