附件2:
明渠堰槽流量计型式评价大纲
1范围
本型式评价大纲适用于分类代码为12185000的明渠堰槽流量计(以下简称流量计)的型式评价。
2引用文件
本大纲引用了下列文件:
JJG 711-1990 明渠堰槽流量计
GB/T 9359-2001 水文仪器基本环境试验条件及方法
GB/T 11606-2007 分析仪器环境试验方法
GB/T 17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T 17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验
JB/T 9329-1999 仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法
HJ/T 15-2007 环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3术语
3.1 明渠堰槽流量计weirs and flumes for flow measurement
在明渠中利用量水堰槽和水位~流量转换仪表(二次仪表)来测量流量的流量计。
3.2 水位stage
从测量基准点(或零点)高程算起,加上某一水面的距离后所得到的高程值,单位m。
3.3 喉道throat
测流堰槽内截面面积最小的区段。
4概述
4.1工作原理
在明渠中设置标准量水堰槽,液位计安装在规定位置上测量流过堰槽的水位。将测出的水位值代入相应的流量公式或经验关系式,即可计算出流量值。明渠堰槽
流量计的水位与流量呈单值关系。
4.2结构型式
明渠堰槽流量计包括:薄壁堰、宽顶堰、三角形剖面堰、流线型三角形剖面堰、平坦V形堰、巴歇尔(Parshall)槽、孙奈利(SANIIRI)槽、P-B(Palmer-Boulus)槽等槽体及与之配套的液位计和水位、流量显示仪表。
明渠堰槽流量计由量水堰槽和水位~流量转换仪表(二次仪表)所组成。水位~流量转换仪表包括:液位计、换算器和显示器。
为准确计量流量,明渠堰槽流量计还应包括:堰体上游行近段、下游渠槽衔接段和水位观测设施。
量水堰槽有多种形式,如:薄壁堰、宽顶堰、三角形剖面堰、喉道槽等,可根据现场条件、流量范围和使用要求选取。
5法制管理要求
5.1计量单位
流量计应采用法定计量单位。选用的流量计量单位为m3/h、m3/s或m3,温度单位为℃。
5.2 外部结构
流量计应具有防护装置及不经破坏不能打开的封印。凡能影响计量准确度的任何人为机械干扰,都将在流量计或保护标记上产生永久性的有形损坏痕迹。
5.3 标志
5.3.1计量法制标志的内容
试验样机应预留出位置,以标出制造计量器具许可证的标志和编号,流量计型式批准标志和编号以及产品合格印、证。
5.3.2铭牌
铭牌应包括:
a)制造商名称(商标);
b)产品名称及型号;
c)出厂编号;
d)制造计量器具许可证标志和编号;
e)工作温度范围;
f)在工作条件下的最大、最小流量或流速;
g)最大允许误差;
h)制造年月;
i)计量器具的其他主要技术指标。
5.3.3安装标志
流量计应有安装说明的标志,或者在使用说明书中明示。
6计量要求
6.1示值误差
a)流量计的液位测量最大允许误差:±3mm;
b)流量计的流量测量最大允许误差:±5%。
6.2重复性
重复性不得超过最大允许误差绝对值的1/3。
7通用技术要求
7.1外观
7.1.1流量计应经良好的表面处理,不得有毛刺、划痕、裂纹、锈蚀、霉斑和涂层剥落现象。密封面应平整,不得有损伤。表体的连接部分的焊接应平整光洁,不得有虚焊、脱焊等现象。
7.1.2流量计探头应密封完好,接插件必须牢固可靠。
7.1.3显示的数字应醒目、整齐,表示功能的文字符号和标志应完整、清晰、端正。流量计应正确标识,读数装置上没有妨碍读数的缺陷。
7.2安全性能
7.2.1绝缘电阻
流量计二次仪表的电源端子与接地端子、输出端子与接地端子之间的绝缘电阻,应不小于20 MΩ。
7.2.2 绝缘强度
流量计二次仪表的电源端子与接地端子、输出端子与接地端子之间应能承受频率为50 Hz的正弦交流电压,按照表1规定的要求进行试验而无击穿和飞弧现象。
表1绝缘强度要求
7.3电磁环境适应性
7.3.1 静电放电抗扰度
流量计二次仪表按GB/T 17626.2进行,严酷等级为3级。试验电压:接触放电
6 kV,空气放电8kV。试验后应不出现功能故障、存贮数据丢失或变化。
7.3.2射频电磁场辐射抗扰度
流量计二次仪表按GB/T 17626.3进行,严酷等级为3级。试验频率:80 MHz~1000 MHz;试验场强:10 V/m。试验后应不出现功能故障、存贮数据丢失或变化。
7.3.3工频电磁场抗扰度
流量计二次仪表按GB/T 17626.8进行,严酷等级为3级,试验场强10 A/m。试验后应不出现功能故障、存贮数据丢失或变化。
7.4 电源电压与频率试验
流量计二次仪表试验应在表2要求条件下进行,试验期间,样机应能正常工作。
7.5.1 额定工作低温试验
流量计二次仪表试验应在表3要求条件下进行,试验前、试验期间、试验后,外观应满足7.1条的要求,样机应能正常工作。
表3 额定工作低温试验要求
流量计二次仪表试验应在表4要求条件下进行,试验前、试验期间、试验后,外观应满足7.1条的要求,恢复后样机应能正常工作。
表4 低温贮存试验要求
流量计二次仪表试验应在表5要求条件下进行,试验前、试验期间、试验后,外观应满足7.1条的要求,样机应能正常工作。
流量计二次仪表试验应在表6要求条件下进行,试验前、试验期间、试验后,外观应满足7.1条的要求,恢复后样机应能正常工作。
表6 高温贮存试验要求
流量计二次仪表试验应在表7要求条件下进行,试验前、试验期间、试验后,外观应满足7.1条的要求,恢复后样机应能正常工作。
表7 贮存湿热试验要求
流量计二次仪表试验应在表8要求条件下进行,试验前、试验期间、试验后,外观应满足7.1条的要求,试验后样机应能正常工作。
表8 包装跌落试验要求
流量计二次仪表试验应在表9要求条件下进行,试验前、试验期间、试验后,外观应满足7.1条的要求,试验后样机应能正常工作。
9 包装碰撞试验要求
表
流量计二次仪表在经过安全性能试验、电磁环境适应性试验和气候和机械环境适应性试验后,应进行计量性能复测,仪器的性能应满足第6条的要求。
8 型式评价项目表
流量计型式评价项目表见表10。
9 提供样机的数量及样机的使用方式
9.1 提供样机的数量
申请单位应提供自己生产的样机。凡按单一产品申请的,一般情况下应提供三台样机;按系列产品申请的,每个系列产品中提供大、中、小三种规格的样机;每种规格提供试验样机的数量,按申请单一产品的原则执行。
9.2 样机的使用方式
所提供的样机应进行所有的试验项目,且不得在试验期间或试验中对样机进行调整。
10 试验项目的试验方法和条件以及数据处理和合格判据
10.1.工作条件
10.1.1 参比工作条件
10.1.1.1 环境温度:(5~40)℃;环境湿度:< 85%RH.
10.1.1.2 交流供电电压:AC(220±22)V。
10.1.2 一般试验室工作条件
10.1.2.1环境温度:(15~35)℃;环境湿度:(25~75)%RH;大气压:(86~106)kPa。
10.1.2.2 电源电压:AC(220±22)V。
10.2试验介质
试验介质为清洁水。
10.3 仪器运输、贮存的环境条件
贮存环境温度一般为(-40~60)℃,相对湿度一般为≤90%(+40℃时),贮存产品的附近不得有酸性、碱性及其他腐蚀物质。
10.3安全性能试验
10.3.1.1试验目的
检查流量计的绝缘电阻。
10.3.1.2试验条件
按照10.2的要求。
10.3.1.3试验设备
绝缘电阻表。
10.3.1.4试验程序
用绝缘电阻表测量流量计二次仪表的电源端子与接地端子、输出端子与接地端子之间的绝缘电阻。
10.3.1.5合格判据
绝缘电阻符合7.2.1的要求为合格,否则为不合格。
10.3.2绝缘强度
10.3.2.1试验目的
检查流量计的绝缘强度。
10.3.2.2试验条件
按照10.2的要求。
10.3.2.3试验设备
耐压测试仪。
10.3.2.4试验程序
用耐压测试仪,分别在流量计二次仪表的电源端子与接地端子间、输出端子与接地端子按照表1的要求施加电压,保持1 min,观察并记录所发生的现象。
10.3.2.5合格判据
绝缘强度符合7.2.2的要求为合格,否则为不合格。
10.4计量性能试验
10.4.1试验目的
检查流量计的计量性能。
10.4.2试验条件
按照10.1的要求。
10.4.3试验设备
明渠流量计检定装置,要求装置的流量测量结果扩展不确定度(k=2)应不大
于被试验流量计最大允许误差绝对值的1/3。 10.4.4试验程序
10.4.4.1按要求将流量计安装到标准试验段上,依照说明书中指定的方法检查流量计参数的设置。
10.4.4.2流量计在最大流量的70%~100% 范围内运行至少5min ,待流动状态稳定后,开始进行试验。
10.4.4.3试验流量点和试验次数
(1)流量计试验流量点应包括q min 、0.25q max 、0.5q max 、0.75q max 、q max 共5个流量点。
(2)每个流量点的试验次数应不少于6次。 10.4.5数据处理 10.4.5.1示值误差
(1) 流量计单次试验的相对示值误差按公式(1)计算:
%100)()(?-=
ij
s ij
s ij ij Q Q Q E 或%100)()(?-=
ij
s ij
s ij ij q q q E
(1)
式中:
ij E —— 第i 试验点第j 次试验时被检流量计的示值误差,%; ij Q —— 第i 试验点第j 次试验时流量计显示的累积流量值,m 3
;
ij s Q )(—— 第i 试验点第j 次试验时标准器换算到流量计处状态的累积流量值,
m 3
。 ij q —— 第i 试验点第j 次试验时流量计显示的瞬时流量值,可为一次试验过程
中多次读取的瞬时流量值的平均,m 3/h ;
ij s q )(—— 第i 试验点第j 次试验时标准器换算到流量计处状态的瞬时流量值,
m 3/h 。
当标准器显示为累积流量时,ij s q )(按公式(2)计算:
3600)()(?=
t
Q q ij
s ij s (2)
式中:
t —— 试验时间,s 。 (2)
流量计各试验流量点的示值误差按公式(3)计算:
∑==n
j ij i E n E 1
1
(3)
式中:i E ——流量计第i 试验点的示值误差,%;
n ——第i 试验点试验次数;
ij E ——流量计第i 试验点第j 次试验时的相对示值误差。
(3) 流量计的示值误差
取各试验点示值误差绝对值最大者为流量计的示值误差。 10.4.5.2流量计的重复性
当每个流量点重复试验n 次时,该流量点的重复性按公式(4)计算:
2
1
12
)E E ()1(1)(??
????--=∑=n j i
ij i r n E (4)
式中:
i r E )(—— 第i 试验点的重复性;
取各试验点重复性最大者为流量计的重复性。 10.4.6合格判据
示值误差和重复性符合6的要求为合格,否则为不合格。 10.5电磁环境适应性试验 10.5.1 静电放电抗扰度试验 10.5.1.1 试验目的
检验二次仪表在静电放电抗扰度试验后是否符合7.3.1的要求。 10.5.1.2 试验条件 按照10.1.2的要求。 10.5.1.3 试验设备
静电放电模拟器。 10.5.1.4 试验程序
按GB/T 17626.2的要求和表11规定的参数对二次仪表进行静电放电抗扰度试验。
表11 静电放电抗扰度试验
在静电放电抗扰度试验后,二次仪表符合7.3.1要求的为合格,否则为不合格。
10.5.2 射频电磁场辐射抗扰度试验
10.5.2.1试验目的
检验二次仪表在射频电磁场辐射抗扰度试验后是否符合7.3.2的要求。
10.5.2.2试验条件
按照10.1.2的要求
10.5.2.3试验设备
射频电磁场辐射抗扰度试验系统。
10.5.2.4 试验程序
按GB/T 17626.3的要求和表12规定的参数,对二次仪表进行射频电磁场辐射抗扰度试验。
表12 射频电磁场辐射抗扰度试验
在射频电磁场辐射抗扰度试验后,二次仪表符合7.3.2要求的为合格,否则为不合格。
10.5.3 工频电磁场抗扰度试验
10.5.3.1 试验目的
检验二次仪表在经过工频电磁场抗扰度试验后是否符合7.3.3的要求。
按照10.1.2的要求。
10.5.3.3试验设备
工频电磁场试验装置。
10.5.3.4试验程序
a) 按GB/T 17626.8 的要求,对二次仪表进行工频电磁场抗扰度试验。
b) 严酷等级为3级,试验场强10 A/m。
10.5.3.5 合格判据
在工频磁场抗扰度试验后,二次仪表符合7.3.3要求的为合格,否则为不合格。
10.6 电源电压频率试验
10.6.1 试验目的
检验二次仪表在经过电源电压频率试验后是否符合7.4的要求。
10.6.2试验条件
按照10.1.2的要求。
10.6.3试验设备
变频测试电源。
10.6.4试验程序
按GB/T 11606-2007中3.3.1条的要求,对二次仪表进行电源电压频率试验。10.6.5 合格判据
在电源电压频率试验后,二次仪表符合7.4要求的为合格,否则为不合格。10.7 气候和机械环境适应性
10.7.1 额定工作低温试验
10.7.1.1 试验目的
检验二次仪表在经过额定工作低温试验后是否符合7.5.1的要求。
10.7.1.2试验条件
按照10.1.2的要求。
10.7.1.3试验设备
高低温交变湿热试验箱(室)。
10.7.1.4试验程序
按GB/T 9359-2001中第6条的要求,对二次仪表进行额定工作低温试验。10.7.1.5 合格判据
在额定工作低温试验后,二次仪表符合7.5.1要求的为合格,否则为不合格。
10.7.2 低温贮存试验
10.7.2.1 试验目的
检验二次仪表在经过低温贮存试验后是否符合7.5.2的要求。
10.7.2.2试验条件
按照10.1.2的要求。
10.7.2.3试验设备
高低温交变湿热试验箱(室)。
10.7.2.4试验程序
按JB/T 9329-1999中4.2条的要求,对二次仪表进行低温贮存试验。
10.7.2.5 合格判据
在低温贮存试验后,二次仪表符合7.5.2要求的为合格,否则为不合格。10.7.3 额定工作高温试验
10.7.3.1 试验目的
检验二次仪表在经过额定工作高温试验后是否符合7.5.3的要求。
10.7.3.2试验条件
按照10.1.2的要求。
10.7.3.3试验设备
高低温交变湿热试验箱(室)。
10.7.3.4试验程序
按GB/T 9359-2001中第6条的要求,对二次仪表进行额定工作高温试验。10.7.3.5 合格判据
在额定工作高温试验后,二次仪表符合7.5.3要求的为合格,否则为不合格。
10.7.4 高温贮存试验
10.7.4.1 试验目的
检验二次仪表在经过高温贮存试验后是否符合7.5.4的要求。
10.7.4.2试验条件
按照10.1.2的要求。
10.7.4.3试验设备
高低温交变湿热试验箱(室)。
10.7.4.4试验程序
按JB/T 9329-1999中4.1条的要求,对二次仪表进行高温贮存试验。10.7.4.5 合格判据
在高温贮存试验后,二次仪表符合7.5.4要求的为合格,否则为不合格。
10.7.5 贮存湿热试验
10.7.5.1 试验目的
检验二次仪表在经过贮存湿热试验后是否符合7.5.5的要求。
10.7.5.2试验条件
按照10.1.2的要求。
10.7.5.3试验设备
高低温交变湿热试验箱(室)。
10.7.5.4试验程序
按GB/T 9359-2001中第7条的要求,对二次仪表进行贮存湿热试验。10.7.5.5 合格判据
在贮存湿热试验后,二次仪表符合7.5.5要求的为合格,否则为不合格。
10.7.6 包装跌落试验
10.7.6.1 试验目的
检验二次仪表在经过包装跌落试验后是否符合7.5.6的要求。
10.7.6.2试验条件
按照10.1.2的要求。
10.7.6.3试验设备
跌落试验台。
10.7.6.4试验程序
按JB/T 9329-1999中4.4条的要求,对二次仪表进行包装跌落试验。10.7.6.5 合格判据
在包装跌落试验后,二次仪表符合7.5.6要求的为合格,否则为不合格。
10.7.7 包装碰撞试验
10.7.7.1 试验目的
检验二次仪表在经过包装碰撞试验后是否符合7.5.7的要求。
10.7.7.2试验条件
按照10.1.2的要求。
10.7.7.3试验设备
冲击碰撞试验台。
10.7.7.4试验程序
按JB/T 9329-1999中4.5条的要求,对二次仪表进行包装碰撞试验。
10.7.7.5 合格判据
在包装碰撞试验后,二次仪表符合7.5.7要求的为合格,否则为不合格。
10.8 计量性能复测试验
流量计二次仪表在经过安全性能试验、电磁环境适应性试验和气候和机械环境适应性试验后,应进行流量计的计量性能复测,按照10.4的方法进行测量,每点测量次数为3次,仪器的性能应满足第6条的要求。
11型式评价结果的判定
11.1单一产品的判定原则
所有试验项目均合格,则判定为合格。
所有试验项目中有一项及一项以上项目不合格,则判定为不合格。
11.2系列产品的判定原则
所有规格的样机合格,则判定为系列产品合格。
有一个及一个以上规格的样机不合格,则判定为系列产品不合格。
12 试验项目所用计量器具和设备表
试验项目所用计量器具和设备见表13.
表13试验项目所用计量器具和设备表
附录A 型式评价记录格式A.1样机的基本信息
A.3试验项目记录
A.3.1计量性能试验记录格式
试验的开始时间年月日时分
试验的结束时间年月日时分
试验数据记录
本试验项目合格判定要求:符合6的要求本试验项目的结论:
试验过程中的异常情况记录
所用计量器具的测量范围测量不确定度/准确度等级/最大允许误差所用试验设备的名称型号编号
环境温度相对湿度大气压力
评价人员复核人员
A.3.2安全性能试验
A.3.2.1绝缘电阻
试验的开始时间年月日时分
试验的结束时间年月日时分
试验数据记录
本试验项目合格判定要求:符合7.2.1的要求本试验项目的结论:试验过程中的异常情况记录
所用计量器具的测量范围测量不确定度/准确度等级/最大允许误差
所用试验设备的名称型号编号
环境温度相对湿度大气压力
评价人员复核人员
A.3.2.2绝缘强度
试验的开始时间年月日时分
试验的结束时间年月日时分
试验数据记录
本试验项目合格判定要求:符合7.2.2的要求本试验项目的结论:试验过程中的异常情况记录
所用计量器具的测量范围测量不确定度/准确度等级/最大允许误差
所用试验设备的名称型号编号
环境温度相对湿度大气压力
评价人员复核人员
超声波热量表的施工安装要点及相关技术要求 超声波流量传感器是通过波在介质中的传输速度在顺水流和逆水流方向的差异,而求出介质流速的方法来测量流量。按传感器水流通道方式,超声波流量传感器分单通道式和U 形管式。 超声波式热量表选用主要控制参数为:公称直径DN、常用流量、最大流量、最小流量、额定压力、最大压力损失、温度范围、温差范围等。超声波热量表的初期投资相对较高,仪表的流量传感器具有精度高、压损小、不易堵塞等特点,但流量传感器的管壁锈蚀程度、水中杂质含量、管道振动等因素将影响流量计的精度。 超声波热量表施工安装要点 1. 当使用分体式热量表时,积分仪与流量传感器的距离不宜超过10M。 2. 气泡对准确测量干扰很大,不能安装在管道最高处。 3.安装时远离交流电和高频输射源,避开高温辐射源、阳光直射。 流量传感器的安装 1) 热量表的流量传感器必须安装在一次网的供水管道上。 2) 热量表的流量传感器应安装在直径等于其公称直径的管道上,并且在前、后端分别留有规定长度的直管段(以厂家产品技术说明书为准,一般表前为公称直径10倍的直管段,表后为公称直径5倍的直管段,直管段范围内无其它任何测温、测压、过滤器、阀门等元件)。 3) 在安装流量传感器时应考虑留出便于读数和维修的空间,强烈建议在表体下游满足直管段后安装管道伸缩器,便于热量表的安装及校验。 4) 安装时必须按照流量计管段上水流指示箭头方向安装,并建议在流量传感器前后安装阀门,便于检修。 5) 热量表可以水平、垂直安装,但水平安装时两换能器应在同一水平面上,防止供水沉淀后的淤泥沉积于低处换能器影响信号传输,垂直安装时水流方向必须为从下而上;流量传感器前端应安装过滤器(必须满足表体的前直管段要求)。 温度传感器的安装 1)温度传感器必须安装在流量传感器规定的直管段以外;安装温度传感器管道处的水温须均匀。在安装与流量传感器处于同一根管上(供水管或回水管)的温度传感器时,最好将它安装在流量传感器的后端(下游)。 2)温度传感器不宜安装在管道较高的位置上(可能不充满液体),安装时要与管道中心轴面相垂直。 3)确定温度传感器插入管道的长度,应以使其中热敏元件位于管道中心并偏下的位置为原则。 4)在不影响热计量精度的前提下,建议在同一管道上安装双金属玻璃温度计或其它现场温度计。 热量积分仪的安装 1)积分仪所处位置的环境温度不能超过生产厂家标明的使用环境温度范围。
超声波流量计工作原理及常见问题概述 一、工作原理 1、概述 超声流量计是一个测量仪表,它利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。在气体的测量现场主要的检测元件包括一对或几对超声传感器。这些传感器都安装在管壁上,每一组传感器的表面都彼此具有规定的几何关系。 由一个传感器发射的超声脉冲由同一组内另一个传感器接收,反过来也如此。Q.Sonic-3 采用了一个单反射声道的方案,在对面的管壁处声脉冲有一次反射。此方案使声道的总长度增加,从而能改善分辨率(灵敏度)并拓宽流量计的范围度,如图2-1所示。 图2-1 信号反射路径 2 、流速的测量 超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器,就像一个渡船的船夫在横渡一条河。当气体不流动时,声脉冲以相同的速度(声速,C)在两个方向上传播。如果管道中的气体有一定流速V(该流速不等于零),则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些,而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。这样,顺流传输时间tD 会短些,而逆流传输时间tU会长些。这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言;这样就有: L tD = ——————— -------------- (2.1) C + V ? cos 和 L tU = ——————— -------------- (2.2) C — V ? cos 式中,L代表两个传感器之间声道的直线长度,可按下式确定L: L D —— = ———— -------------- (2.3) 2 sin ^ 采用电子学手段来测量此传输时间。根据时间倒数的差,可按下式计算流速V ^ L 1 1 V = ————(—————)-------(2.4)
天然气超声波流量计 操作维护规程 中国石油西部管道兰州输气分公司年月 签字职务日期 编制人: 审核人: 批准人:
目录 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 操作内容 (2) 5 风险提示 (5) 6 应急处置 (5) 7 附件 (5)
1 范围 本标准规定了涩宁兰超声波流量计的现场操作方法。 本标准适用于涩宁兰气体超声流量计。 2 规范性引用文件 2.1《中华人民共和国国家标准天然气计量系统技术要求》 GB/T 18603一2001 2.2《用气体超声波流量计测量天然气流量》 GB/T 18604-2001 3 术语和定义 3.1气体超声流量计ultrassonic gas flow meter 安装在流动气体的管道上,并用超声原理测量气体流量的流量计。以下简称流量计。 3.2超声换能器ultrassonic transducer 把声能转化成电信号和反过来把电信号转化成声能的元件。 3.3信号处理单元signal processing unit 是流量计的一部分,由电子元件和微处理器系统组成。 3.4零流量测试zero-flow measure 在无流动介质的情况下,检查流量计的读数是否为零或在流量计本身规定的允许范围内。 3.5分界流量transition gas flow rate 低于该流量要采用扩展误差限的流量值。 3.6实流校准系数flow calibration factor 将流量计进行实流校准测试,并将测试结果按照一定修正方法得出的流量计系数。 3.7最大瞬时压力maximum incidental pressures 在短时间内,计量系统能够承受安全装置极限内的最大工作压力。 3.8流量计算机flow computer 计算和指示标准参比条件下的流量等参数的装置。 3.9转换装置conversion device 由一台流量计算机和各个传感器组成的装置。用于以压力、温度和气体组成或以密度或以发热量为参数进行标准参比条件下体积流量和质量流量及能量流量的转换。 4运行操作内容 4.1超声波流量计运行前的准备 4.1.1流量计的安装应符合设计和说明书的要求;天然气的流量、压力、温度范围符合流量计铭牌的规定; 4.1.2流量计、温度变送器、压力变送器具有有效的检定/校准证书; 4.1.3流量计前后阀门,调压阀、放空阀应关严; 4.1.4流量计法兰连接处应无泄漏,各个探头应牢固连接,探头连接信号线路应无松脱;4.1.5流量计信号处理单元(SPU)单元供电应正常; 4.1.6流量计配套的温度变送器、压力变送器供电应正常,压力变送器阀门应全开; 4.1.7流量计算机工作应正常; 4.1.8在线分析仪上传数据应正常。 4.2超声波流量计运行操作与监护 4.2.1缓慢打开流量计入口阀(或管路平衡阀),为超声波流量计管路充压,观察流量计、附属设备及连接管线有无渗漏; 4.2.2压力平衡后,缓慢打开流量计出口阀门,观察流量计显示单元,判断流量计是否正常运行,如无异常,调节流量计下游流量调节阀,使流量计在所需的流量范围内运行;
超声波流量计的选型与分类 关键词:超声波流量计选型与分类多普勒便携式流量计固定式时差式 超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表。近几年来,随着技术的发展,利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快,基于不同原理,适用于不同场合的各种超声波流量计得到了广泛应用,同时也对广大用户提出如何进一步的了解超声波流量计、怎样选择合适的超声波流量计,使用过程中,应该注意些哪些问题等等,上海森逸技术人员结合现国内超声波流量计的发展情况及多年来现场应用经验,对上述问题进行了探讨。 超声波流量计选型与分类: 选型主要有以下几点:管道壁厚、外径,介质,管内流量是否含有杂质,测量介质的温度,测量介质为气体时,还需要知道气体的压力,除此之外,还应根据用户实际情况和测量需要合理选型。 1、多普勒超声波流量计 换能器经过管道内液体中的悬浮颗粒或气泡后,频率发生偏移,当管道条件、换能器安装位置、发射频率、声速确定以后,通过测量频移就可得到流体流速,进而求得流体流量。只能用于测量含有适量能反射超声波信号的颗粒或气泡的流体,如工厂排放液、未处理的污水、杂志含量稳定的工厂过程液等。要注意它对被测介质要求比较苛刻,即不能是洁净水,同时杂质含量要相对稳定,才可以正常测量,而且不同厂家的仪表性能及对被测厂家的要求也不一样。选择此类超声波流量计即要对被测介质心中有数,也要对所选用的超声波流量计的性能、精度和对被测介质的要求有深入的了解。 2、便携式超声波流量计 主要用于校对管道上已安装其它流量仪表的运行状态,进行一个区域内的流体平衡测试,检查管道的当时流量情况等。如果不作固定安装,而用于这些用途时,选用便携式超声波流量计既方便又经济。 3、时差式超声波流量计 时差式超声波流量计是利用声波在流体中顺流传播和逆流传播的时间差与流体流速成正比,这一原理来测量流体流量。 目前生产最多、应用范围最广泛的是时差式超声波流量计。它主要用来测量洁净的流体流量,在自来水公司和工业用水领域,得到广泛应用。 4、管道式超声波流量计 精度最高,可达到±0.5%,而且不受管道材质、衬里的限制,适用于流量测量精度要求高的场合。但随着管径的增大,成本也会随增加,通常情况下,选用中小口径的管段式超声波流量计,较为经济。 5、固定式超声波流量计 如果有足够的安装空间,使用插入式换能器代替外贴式换能器,彻底消除了管衬、结垢及管壁对超声波信号衰减的影响,测量稳定性更高,也大大减小了维护工作量。而且,由于插入式换能器也可以不断流安装,所以其应用正在不断推广。有的厂家推出了内部为数字化电路的超声波流量计,其特点是采用数字电路处理信号,纠错能力增强,取样及时,精度提高(模拟电路的精度为±1.5%,数字电路可以达到±1.0%),而且集成度提高,仪表体积大大减小,有多种信号输出模式供选择,在实际应用也取得了很好的效果。用户在使用中可以和模拟电路的超声波流量计进行比较。超声波流量计的功能选择,用户可以根据实际情况来确定。如果测量双向流体,一定要选择带有正负计量功能的超声波流量计;如果用户需要定期了解流体在一定时段有流量情况,可以选择带打印机的超声波流量计。总之,所选择的超声波流量计的功能既要满足用户需要,也不必贪多求全,造成许多功能闭置不用,而增加购买成本。
官方网址https://www.doczj.com/doc/2a17412388.html, 超声波流量计安装操作规程 超声波流量计安装操作规程是怎样的呢?成都永浩机电工程技术有限公司做了以下说明,供大家参考: 一、参数设置 (1)测量管道外周长,计算外径。 外径测量 (2)给主机通电,供电范围10~36VDC,接表上的DC+和DC-端子。 (3)按“menu”键,输入11,按“Enter”键,再用键盘输入管道外径,输入完成按“Enter”键。 (4)按“∨”键,按“Enter”键再用键盘输入管道管壁厚度,输入完成按“Enter”键。 (5)按“∨”键,按“Enter”键通过按“∨”选择管道材质(0,1,2后面的单词分别代表碳钢、不锈钢、PVC材质),输入完成按“Enter”键。 (6)按“∨”键,按“Enter”键,通过按“∨”选择传感器类型,这里选“1”,插入式传感器,输入完成按“Enter”键。 (7)按“∨”键,按“Enter”键,通过按“∨”选择安装方式,一般选
官方网址https://www.doczj.com/doc/2a17412388.html, “V”或“Z”法安装,输入完成按“Enter”键。 (8)按“∨”键显示安装距离,安装距离可认为是两传感器之间那节管道的长度。 二、安装步骤(能焊接的管道) (1)根据仪表主机计算出来的安装距离确定两个探头的安装点,做好标记。 (2)把流量计配套焊接底座焊接到管道上。 (3)焊接底座冷却后,在底座螺纹上缠上足够生料带,把流量计配套球阀拧到焊接底座上。 (4)把专业开孔器通过螺纹拧到球阀上,打开球阀。 (5)把开孔器前端伸到管壁上,打开电钻开孔。 (6)开孔完成后,把开孔器前端退出球阀,关闭球阀。 (7)松开锁紧螺母,将传感器缩进连接螺母内。 (8)将连接螺母缠上生料带,拧紧在球阀上。 (9)打开球阀,将传感器前端推入管道。 (10)转动传感器,使上游传感器杆上的定向点对向上游(下游传感器杆上的定向点对向下游) (11)重复(2)-(10)步,安装另一个传感器。 (12)安装完成,将线接好,接线方式如下图。
1引言 近几年来,随着电子技术、数字技术和声楔材料等技术的发展,利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快。基于不同原理,适用于不同场合的各种形式的超声波流量计已相继出现,其应用领域涉及到工农业、水利、水电等部门,正日趋成为测流工作的首选工具。 2超声波流量计的测量原理 超声波流量计常用的测量方法为传播速度差法、多普勒法等。传播速度差法又包括直接时差法、相差法和频差法。其基本原理都是测量超声波脉冲顺水流和逆水流时速度之差来反映流体的流速,从而测出流量;多普勒法的基本原理则是应用声波中的多普勒效应测得顺水流和逆水流的频差来反映流体的流速从而得出流量。 2.1时差法测量原理 时差法测量流体流量的原理如图1所示。它利用声波在流体中传播时因流体流动方向不同而传播速度不同的特点,测量它的顺流传播时间t1和逆流传播时间t2的差值,从而计算流体流动的速度和流量。 图1超声波流量计测流原理图 设静止流体中声速为c,流体流动速度为v,把一组换能器P1、P2与管渠轴线安装成θ角,换能器的距离为L。从P1到P2顺流发射时,声波传播时间t1为: 从P2到P1逆流发射时,声波的传播时间t2为:
一般c>>v,则时差为: 单声道测试系统只适用于小型渠道水位和流速变化不大的场合。大型渠道水面宽、水深大,其流速纵横变化也较大,须采用多声道超声波测流才能获得准确的流量值,见图2。应用公式(5)、(6)可测得流量Q。 以上各式中:d为垂直于水流方向上两换能器之间水平投影的距离,为声道数,S为两声道之间的过水断面面积。 图2多声道超声波流量计测流原理图 2.2多普勒法测量原理 多普勒法测量原理,是依据声波中的多普勒效应,检测其多普勒频率差。超声波发生器为一固定声源,随流体以同速度运动的固体颗粒与声源有相对运动,该固体颗粒可把入射的超声波反射回接收器。入射声波与反射声波之间的频率差就是由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移。由于这个频率差正比于流体流速,所以通过测量频率差就可以求得流速,进而可以得到流体流量,如图3。
超声波热量表的施工安装要点及相关技术要求标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
超声波热量表的施工安装要点及相关技术要求超声波流量传感器是通过波在介质中的传输速度在顺水流和逆水流方向的差异,而求出介质流速的方法来测量流量。按传感器水流通道方式,超声波流量传感器分单通道式和U 形管式。 超声波式热量表选用主要控制参数为:公称直径DN、常用流量、最大流量、最小流量、额定压力、最大压力损失、温度范围、温差范围等。超声波热量表的初期投资相对较高,仪表的流量传感器具有精度高、压损小、不易堵塞等特点,但流量传感器的管壁锈蚀程度、水中杂质含量、管道振动等因素将影响流量计的精度。 超声波热量表施工安装要点 1. 当使用分体式热量表时,积分仪与流量传感器的距离不宜超过10M。 2. 气泡对准确测量干扰很大,不能安装在管道最高处。 3.安装时远离交流电和高频输射源,避开高温辐射源、阳光直射。 流量传感器的安装 1) 热量表的流量传感器必须安装在一次网的供水管道上。 2) 热量表的流量传感器应安装在直径等于其公称直径的管道上,并且在前、后端分别留有规定长度的直管段(以厂家产品技术说明书为准,一般表前为公称直径10倍的直管段,表后为公称直径5倍的直管段,直管段范围内无其它任何测温、测压、过滤器、阀门等元件)。
3) 在安装流量传感器时应考虑留出便于读数和维修的空间,强烈建议在表体下游满足直管段后安装管道伸缩器,便于热量表的安装及校验。 4) 安装时必须按照流量计管段上水流指示箭头方向安装,并建议在流量传感器前后安装阀门,便于检修。 5) 热量表可以水平、垂直安装,但水平安装时两换能器应在同一水平面上,防止供水沉淀后的淤泥沉积于低处换能器影响信号传输,垂直安装时水流方向必须为从下而上;流量传感器前端应安装过滤器(必须满足表体的前直管段要求)。 温度传感器的安装 1)温度传感器必须安装在流量传感器规定的直管段以外;安装温度传感器管道处的水温须均匀。在安装与流量传感器处于同一根管上(供水管或回水管)的温度传感器时,最好将它安装在流量传感器的后端(下游)。 2)温度传感器不宜安装在管道较高的位置上(可能不充满液体),安装时要与管道中心轴面相垂直。 3)确定温度传感器插入管道的长度,应以使其中热敏元件位于管道中心并偏下的位置为原则。 4)在不影响热计量精度的前提下,建议在同一管道上安装双金属玻璃温度计或其它现场温度计。 热量积分仪的安装 1)积分仪所处位置的环境温度不能超过生产厂家标明的使用环境温度范围。
超声波流量计安装 注意事项 1 2020年4月19日
超声波流量计安装注意事项 1.探头安装在管道两侧; 2.安装距离:90MM; 3.管道打磨; 4.涂上耦合剂 2 2020年4月19日
(一)详细了解现场情况 超声波流量计在安装之前应了解现场情况,包括: 1、安装传感器处距主机距离为多少; 2、管道材质、管壁厚度及管径;碳钢,壁厚:6管径:dn250(内) 3、管道年限;开始 4、流体类型、是否含有杂质、气泡以及是否满管; 3 2020年4月19日
5、流体温度; 6、安装现场是否有干扰源(如变频、强磁场等); 7、主机安放处四季温度; 8、使用的电源电压是否稳定; 9、是否需要远传信号及种类; 根据以上提供的现场情况,厂家可针对现场情况进行配置,必要情况下也可特制机型。 4 2020年4月19日
(二)选择安装位置 选择安装管段对测试精度影响很大,所选管段应避开干扰和涡流这两种对测量精度影响较大的情况,一般选择管段应满足下列条件: 1、避免在水泵、大功率电台、变频,即有强磁场和震动干扰处安装机器; 2、选择管材应均匀致密,易于超声波传输的管段; 3、要有足够长的直管段,安装点上游直管段必须要大于10D(注:D=直径),下游要大于5D; 5 2020年4月19日
4、安装点上游距水泵应有30D距离; 5、流体应充满管道; 6、管道周围要有足够的空间便于现场人员操作,地下管道需做测试井,测试井如下: (三)确定探头安装方式 超声波流量计一般有两种探头安装方式,即Z法和V法。 可是,当D《200MM而现场情况为下列条件之一者,也可采用Z法安装: 6 2020年4月19日
超声波流量计和电磁流量计各自特点及区别比较 叙述了超声波流量计和电磁流量计在概论、工作原理、分类和工作性能的区别,提出,我国现阶段2种最常用流量计的特征和不同优势。 1超声波流量计和电磁流量计的概念 超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。 电磁流量计是1种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感 应式仪表,采用单片机嵌入式技术,实现数字励磁,同时在电磁流量计上采用CAN现场总线。 2超声波流量计和电磁流量计的工作原理 超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统3部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,接收器接收到的超声波信号,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示。 超声波流量计常用压电换能器。它利用压电材料的压电效应,采用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上,使其产生超声波振动。超声波以某一角度射入流体中传播,然后由接收换能器接收,并经压电元件变为电能,以便检测。发射换能器利用压电元件的逆压电效应,而接收换能器则是利用压电效应。电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的2个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动,与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势,电动势的方向按“弗来明右手规则”。 3超声波流量计和电磁流量计的分类 根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。根据对信号检测的原理,目前超声波流量计大致可分传播速度差法(包括:直接时差法、时差法、相位差法、频差法)波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。其中以噪声法原理及结构最简单,便于测量和携带,价格便宜但准确度较低,适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。 由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的,故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差,准确度较高,所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同,传播速度差拨又分为:Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。
超声波流量计的基本原理及类型 超声波流量计的基本原理及类型 刘欣荣 超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种 非接触式仪表,适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态,不产生附加阻力,仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。 众所周知,目前的工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题,这是因为一般流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难,造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点,超声波流量计均可避免。因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流,仪表造价基本上与被测管道口径大小无关,而其它类型的流量计随着口径增加,造价大幅度增加,故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越。被认为是较好的大管径流量测量仪表,多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量,故可用于下水道及排污水等脏污流的测量。在发电厂中,用便携式超声波流量计测量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径流量,比过去的皮脱管流速计方便得多。超声被流量汁也可用于气体测量。管径的适用范围从2cm到5m,从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用。 另外,超声测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响,又可制成非接触及便携式测量仪表,故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。另外,鉴于非接触测量特点,再配以合理的电子线路,一台仪表可适应多种管径测量和多种流量范围测量。超声波流量计的适应能力也是其它仪表不可比拟的。超声波流量计具有上述一些优点因此它越来越受到重视并且向产品系列化、通用化发展,现已制成不同声道的标准型、高温型、防爆型、湿式型仪表以适应不同介质,不同场合和不同管道条件的流量测量。