超聲流量計的選型及應用
選型
在明確需求的計量等級后,準確掌握被測流體的技術參數(shù)和工藝管線實況,是正確選用超聲流量計的關鍵。
(1)被測介質(zhì)性質(zhì)。被測介質(zhì)不同,流量計選型差異很大。應考慮介質(zhì)腐蝕性、防爆等級等要求。測量腐蝕性介質(zhì)的測量管和換能器應選用不銹鋼材質(zhì)或滿足要求的其他材質(zhì)。
(2)介質(zhì)含氣量或顆粒物情況。介質(zhì)中氣體或顆粒物會阻礙聲脈沖的傳遞,影響時間差的測量,導致流量測量不穩(wěn)定并增大測量誤差,流量計上游應安裝氣體分離器,以確保氣體及時排除。含氣量大或顆粒物多的介質(zhì)宜選用多普勒超聲流量計。
(3)介質(zhì)工況溫度。明確被測流體的常用溫度、最低溫度、最高溫度,可使制造商按照工況要求,選配測量管材質(zhì)、換能器材質(zhì)、電纜類型及密封材料等,溫度等級通常分為:60℃以下、150℃以下、200。C以下等。為保證介質(zhì)的流動性及防止掛壁,要做好流量計的伴熱,并控制伴熱溫度。
(4)介質(zhì)工況壓力。流體的常用工作壓力、設計最高工作壓力。制造商一般按照設計最高工作壓力選型,以保證流量計使用安全。
(5)準確度等級和聲道數(shù)的確定。按照國家對能源計量器具的配備要求和生產(chǎn)的實際情況確定選用的流量計準確度等級,要注意性能價格比合理。聲道數(shù)的選擇主要依據(jù)所要求的測量準確度等級和現(xiàn)場管道條件(直管段、流態(tài)、被測介質(zhì)的含氣量等)來確定。
(6)流量范圍。要根據(jù)流體的常用流量、最小流量、最大流量綜合考慮,流量計時間測量準確度相同的情況下,聲道越多低流速性能越好,量程范圍越大。
(7)信息遠傳。需要信息遠傳時,要明確信號類型和通訊方式。
(8)明確工藝管線的法蘭標準,如GB國家標準、JB機械部標準、HG化工部標準、SH石化標準,以及jIS日本標準和ANSI美國標準等。必須對應標準配套連接法蘭,方便安裝。
(9)在選型時,應同時綜合考慮直管段的要求和工藝管線合理布局及安裝的方式。例如:前后直管段情況,是否有彎頭、擴徑、三通、泵、閥門等;了解閥門種類和是否用于流量調(diào)節(jié);安裝方式是水平安裝、垂直安裝、固定安裝還是移動安裝;是否存在雙向流情況及流向變化頻次和規(guī)律;在相同原理、相同形式流量計情況下,通常是聲道數(shù)越多測量準確度越高,要求直管段越短。
(10)供電要求?,F(xiàn)場供電(交流或直流、電池),電壓范圍,控制器的接口要求幾線制等。 [5]
應用
各種超聲流量計已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)計量和水利檢測等方面,如:
在市政行業(yè)的原水、自來水、中水、污水的計量中,超聲流量計具有大量程比、無壓損的特點,在保證測量準確度的同時提高了管網(wǎng)的輸水效率;
在水利水電行業(yè)的輸水管道、渠道、泵站、電站的流量計量中,超聲流量計具有大口徑、現(xiàn)場安裝、在線標定的特點,使準確測量成為可能。同時通過對水泵、水輪機單泵、單機的計量來實現(xiàn)設備優(yōu)化、經(jīng)濟運行的目的;
在工業(yè)冷卻循環(huán)水的計量中,超聲流量計實現(xiàn)了在線不斷流帶壓安裝和在線標定;
在商業(yè)計量方面多聲道超聲流量計已達到優(yōu)于0.2%的準確度(示值誤差)。
(1)傳播時間法應用于清潔、單相液體和氣體。典型應用有工廠排放液、:怪液、液化天然氣等;
(2)氣體應用方面在高壓天然氣領域已有使用良好的經(jīng)驗;
(3)多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體,例如:未處理污水、工廠排放液、臟流程液;通常不適用于非常清潔的液體。