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分析下大口徑水流量計(jì)在線檢定方法及步驟
摘  要：在計(jì)量測(cè)試研究工作中，絲毫的誤差都有可能造成誤差及損失，在不同的計(jì)量環(huán)境下，所應(yīng)當(dāng)使用的檢定技術(shù)也存在差異，需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行針對(duì)性的選擇。如在水庫和自來水公司的供水檢定中，由于其水流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)大多在DN300以上，屬于貿(mào)易結(jié)算類型的水流量檢定工具，由于其涉及數(shù)量較大，一旦出現(xiàn)誤差，將會(huì)造成較大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)損失。因此，國(guó)家《會(huì)計(jì)法》對(duì)此明文規(guī)定，要加強(qiáng)對(duì)于大口徑水流量計(jì)的檢定力度，此次研究圍繞其具體方法及注意事項(xiàng)展開分析。

相比較于常規(guī)水流量計(jì)，大口徑水流量計(jì)的測(cè)量通常可以達(dá)到400～1500m3/h的范圍內(nèi)，如果不具備適宜的標(biāo)定水池，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理的難度較大。因此在實(shí)際檢定工作中，通常會(huì)借助于標(biāo)注表法對(duì)其流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，該方法不僅直接、便捷，而且比較鮮明，準(zhǔn)確度高。

1  標(biāo)準(zhǔn)表選型

為了確保大口徑水流量計(jì)的檢定準(zhǔn)確性，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)表的選擇提出了較高的要求，應(yīng)當(dāng)符合精準(zhǔn)度高、穩(wěn)定、適用范圍廣、無需破管、操作簡(jiǎn)便等原則[1]。對(duì)比分析各種流量計(jì)后可以發(fā)現(xiàn)，便攜型超聲波儀器屬于非常適合的選擇，由于該儀器屬于外夾式安裝，不必進(jìn)行停留接管操作，僅需將換能器布置在原有管道處即可，這是大部分流量計(jì)都不具備的優(yōu)勢(shì)，借助于該儀器的應(yīng)用，無需與檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行直接接觸，即能夠完成在線檢定。

憑借

在超聲波技術(shù)快速革新的背景下，其各方面優(yōu)點(diǎn)，能夠充分滿足大口徑水流檢定對(duì)于儀器精準(zhǔn)度高、穩(wěn)定、適用范圍廣、無需破管、操作簡(jiǎn)便等要求。基于此，此次研究選擇該類型儀器對(duì)大口徑水流量進(jìn)行檢查，經(jīng)過對(duì)比分析后，將儀器型號(hào)確定為1010WP，隨后將該儀器送往相關(guān)檢測(cè)部門進(jìn)行檢測(cè)，確定該儀器合格且具有實(shí)用性，能夠作為1.0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表運(yùn)用于大口徑水流量的檢定中。另外，為了最大限度地控制本標(biāo)準(zhǔn)表的人為誤差，此次研究選擇在達(dá)到檢定現(xiàn)場(chǎng)后，再對(duì)流量計(jì)中的誤差參數(shù)進(jìn)行修正[2]。

2  大口徑水流量計(jì)在線檢定過程中的注意要點(diǎn)

2.1 安裝位置的確定

在各種流量計(jì)的使用說明中，都對(duì)其實(shí)際安裝進(jìn)行了規(guī)范要求，但是在實(shí)際測(cè)量過程中，實(shí)際環(huán)境更加復(fù)雜，存在諸多不可控因素，因此難以達(dá)到安裝標(biāo)準(zhǔn)的要求。常見的誤差因素包括直管段長(zhǎng)度不足、閥門距離較短、流量計(jì)與管道直徑不等，多種因素的共同作用，會(huì)使水量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在較大誤差。為了加強(qiáng)對(duì)此問題的控制，本研究認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)在檢定現(xiàn)場(chǎng)對(duì)實(shí)流進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定。在流量計(jì)的安裝過程中，應(yīng)當(dāng)首先觀察周邊是否存在擾動(dòng)源，并使流量計(jì)位置與其保持一定距離，避免受到干擾；換能器的位置應(yīng)距離上游10D，下游5D。在上游設(shè)有泵、閥的情況下，應(yīng)當(dāng)盡可能地延長(zhǎng)直管段的距離，將其控制在30D[3]。

2.2 測(cè)量參數(shù)的修正

在大口徑水流的檢定現(xiàn)場(chǎng)，管道情況多樣且難以預(yù)測(cè)，其中可能存在大量的非 標(biāo)準(zhǔn)管，如果檢定人員缺乏重視，習(xí)慣性地將其遵循標(biāo)準(zhǔn)管的形式進(jìn)行安裝，極有可能導(dǎo)致流量計(jì)在安裝之后，無法發(fā)揮參數(shù)檢測(cè)的作用[4]。這就是管道參數(shù)不合理造成的危害，將會(huì)使水量計(jì)的檢測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間存在較大的偏移。由此可見，在 水量實(shí)際檢定中，對(duì)管道相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的重要性。具體來看，在管道相關(guān)數(shù)據(jù)錄入過程中，需要借助于外徑尺對(duì)其外徑加以測(cè)量，誤差需要控制在±0.8m m的范圍內(nèi)；在借助于超聲波水量計(jì)對(duì)管道相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)，誤差需要控制在±0.1mm的范圍內(nèi)，在管道材料確定后，還需要對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行細(xì)致的觀察，以了解其中是否存在結(jié)垢問題，如果管道內(nèi)壁存在結(jié)垢，則需在計(jì)量?jī)x器中加以記錄。此外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)流量計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢檢測(cè)，對(duì)比分析管道原參數(shù)及錄入數(shù)據(jù)之間是否存在差異，并及時(shí)進(jìn)行修正，以期最大限度地防范人為因素造成的測(cè)量誤差。

2.3 換能器的安裝

換能器的安裝方法通常有兩種，其一是V型安裝法，其二是Z型安裝法，兩種安裝方法各自具有優(yōu)劣勢(shì)，需要根據(jù)計(jì)量實(shí)際情況進(jìn)行合理的選擇。此次檢定過程中，主要選用V型安裝法，這是因?yàn)?/span>V型安裝法的優(yōu)勢(shì)在于可大幅提升流量計(jì)的聲程，而且有助于其準(zhǔn)確度的增強(qiáng)，在運(yùn)用V型安裝法的情況下，換能器之間可加設(shè)滑軌，使兩個(gè)換能器保持水平狀態(tài)安裝，提升安裝對(duì)稱性，最大限度地控制管道聲程；對(duì)比之下，換能器Z型安裝法的運(yùn)用，難以將兩個(gè)安裝器的聲程控制在平面范圍內(nèi)，容易因此造成誤差。

2.4 管道內(nèi)壁的處理

如果換能器是以V型法安裝的，在檢定過程中會(huì)因?yàn)楣艿纼?nèi)壁缺乏處理，存在較厚的結(jié)垢，將有可能使其信號(hào)檢測(cè)效果偏低。對(duì)此，可將其安裝方法改為Z型。

2.5 零點(diǎn)漂移的控制

零點(diǎn)漂移情況的存在，會(huì)對(duì)水量計(jì)的檢定結(jié)果造成較大的誤差，為了加強(qiáng)對(duì)于該因素的控制，最大限度地避免零點(diǎn)漂移的出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)選用具有較高聲學(xué)性能的耦合劑，常用耦合劑包括黃油、凡士林等，借此加強(qiáng)對(duì)于換能器性能的控制，對(duì)水量計(jì)進(jìn)行調(diào)零，調(diào)零方式主要分為兩種，分別是靜態(tài)調(diào)零和動(dòng)態(tài)調(diào)零。

2.6 顯示值和信號(hào)值的準(zhǔn)確性

在水流量檢定過程中，流量計(jì)能夠?qū)崟r(shí)顯示聲速及信號(hào)，但是在實(shí)際檢測(cè)過程中，若發(fā)現(xiàn)聲速顯示數(shù)值與實(shí)際速度不符，而且相差程度偏高，則大多是管道參數(shù)設(shè)置不合理而造成的，對(duì)此，檢定人員需要盡快對(duì)管道參數(shù)進(jìn)行檢查，對(duì)比分析管道參數(shù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間是否存在偏差；若檢定過程中出現(xiàn)信號(hào)值水平偏低的情況，多是由于換能器作用效果差所致的，可由檢定人員對(duì)換能器進(jìn)行觀察及檢測(cè)，評(píng)估其安裝是否合理；若檢定過程中發(fā)生信號(hào)異常的問題，可能是檢定環(huán)境周圍存在干擾源。這就需要檢定人員及時(shí)對(duì)周圍進(jìn)行觀察，使水量計(jì)與周圍強(qiáng)磁場(chǎng)、干擾源之間保持較遠(yuǎn)的距離。

2.7 管道流速的控制

在大部分流量計(jì)說明書中，都對(duì)管道流速進(jìn)行了明確的標(biāo)示，超聲波流量計(jì)在檢定工作過程中，應(yīng)當(dāng)始終將管道流速控制在0.2m/s以上，以最大限度地避免因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而產(chǎn)生的誤差對(duì)于檢定數(shù)據(jù)的影響。

3  結(jié)語

大口徑水流量計(jì)的在線檢定中，應(yīng)當(dāng)選用超聲波流量計(jì)作為檢定工具，并借此實(shí)現(xiàn)量值傳播。本研究認(rèn)為，在線檢定期間，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)以下要點(diǎn)的控制：安裝位置的確定、測(cè)量參數(shù)的修正、換能器的安裝、管道內(nèi)壁的處理、零點(diǎn)漂移的控制、顯示值和信號(hào)值的準(zhǔn)確性、管道流速的控制等。希望通過此次研究，有助于大口徑水流量計(jì)檢定工作的開展，進(jìn)而起到壓縮企業(yè)送檢成本、提高取用水雙方收益的作用，使水資源能夠得到優(yōu)化配置、合理利用，最大限度地發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值。