安裝對(duì)于TSD-100超聲流量計(jì)影響的分析

 超聲波流量計(jì)的計(jì)量性能受到介質(zhì)條件、工藝條件、安裝條件等因素的影響, 這些因素對(duì)流量計(jì)影響程度有些可以界定, 有些隨著超聲波流量計(jì)的生產(chǎn)廠商而不同。超聲波流量計(jì)是通過(guò)測(cè)量流動(dòng)截面上的平均流速來(lái)實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量, 不合理的安裝方式將會(huì)導(dǎo)致流體在到達(dá)流量測(cè)量面時(shí), 速度分布無(wú)法達(dá)到超聲波流量計(jì)正常工作的要求。與傳統(tǒng)的容積式流量計(jì)相比, 超聲波流量計(jì)對(duì)安裝條件要求比較高。

       超聲波流量計(jì)在設(shè)計(jì)時(shí), 一般要求被測(cè)流體在流量計(jì)測(cè)量截面流型保持軸對(duì)稱分布, 并且不存在垂直于軸線方向的速度分量, 這實(shí)際就是要求流場(chǎng)需達(dá)到充分發(fā)展的直管流動(dòng)。為了降低流場(chǎng)非理想情況對(duì)計(jì)量的影響程度, 大部分流量計(jì)生產(chǎn)廠家都給出建議的前后直管段短長(zhǎng)度。

       安裝在管道中流動(dòng)調(diào)整器可以調(diào)整速度分布以減少所需直管段的長(zhǎng)度。流動(dòng)調(diào)整器有管束狀整流器、多孔板流動(dòng)調(diào)整器等。由于流動(dòng)調(diào)整器類型繁多, 不同類型的流動(dòng)調(diào)整器對(duì)流速分布的改變效果是不同的, 安裝流量計(jì)時(shí)需要向廠家咨詢。為考察流動(dòng)調(diào)整器對(duì)流量計(jì)的影響程度, 選用某公司的產(chǎn)品進(jìn)行了測(cè)試, 配備19 管束流動(dòng)調(diào)整器, 前后直管段為前10 D , 后5 D 。

      在試驗(yàn)中首先選取一個(gè)流量點(diǎn), 在溫度、壓力基本不變的情況下, 對(duì)流量計(jì)在安裝流動(dòng)調(diào)整器的情況下進(jìn)行檢定。然后取下流動(dòng)調(diào)整器, 重新調(diào)節(jié)流量、溫度和壓力達(dá)到要求的范圍后再進(jìn)行檢定。對(duì)檢定得到的流量計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后, 在安裝流動(dòng)調(diào)整器的情況下, 流量計(jì)系數(shù)為0.994 3 , 重復(fù)性為0.04 %;在不安裝流動(dòng)調(diào)整器的情況下,流量計(jì)系數(shù)為0.994 6 , 重復(fù)性為0.07 %。

       根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析, 流動(dòng)調(diào)整器對(duì)超聲波流量計(jì)的性能有重要的影響, 在實(shí)際使用過(guò)程中推薦安裝流動(dòng)調(diào)整器。需要注意的是在不同管道的配置情況下, 流動(dòng)調(diào)整器對(duì)流動(dòng)狀態(tài)的影響無(wú)法被*評(píng)價(jià)。因此, 在選擇流動(dòng)調(diào)整器時(shí)需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況, 咨詢流量計(jì)制造廠家的意見(jiàn)。

       超聲波流量計(jì)的上、下游管線的形狀, 閥門、泵、連接不對(duì)中、凸入的墊片、焊接毛刺或其他障礙物, 都可能引起液體旋渦和流速的不均勻分布,從而影響流量計(jì)的性能。

       在安裝超聲波流量計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)保證前后直管段與能產(chǎn)生旋渦或不均勻流速分布的泵、彎頭、閥門和其他管件之間具有足夠的距離, 法蘭和墊片內(nèi)部要對(duì)中, 墊片不得伸入液流中。由于在流量計(jì)操作過(guò)程中, 不可避免地涉及到流量調(diào)整的情況, 為了盡量減少閥門的開度對(duì)流量計(jì)計(jì)量性能的影響, 流量調(diào)節(jié)閥建議安裝到流量計(jì)的下游。

       為檢驗(yàn)惡劣流態(tài)下流量計(jì)性能, 分別用50 %開度蝶閥加10 D 管徑的上游配置和標(biāo)準(zhǔn)整流器加10D 管徑上游配置, 對(duì)DN 150 超聲波流量計(jì)進(jìn)行測(cè)試。

       由測(cè)試結(jié)果可以看出, 只要上游直管段長(zhǎng)度滿足10 D 要求, 兩種管線配置下的測(cè)試誤差均未超過(guò)±0.15 %, 在流量大于200 m3/h 時(shí), 流量計(jì)系數(shù)變化較小。

       為了考察安裝對(duì)流量計(jì)的影響, 在流量計(jì)安裝時(shí)故意將一張墊片伸入到管道中, 偏心程度達(dá)到10 mm 左右, 進(jìn)行檢定試驗(yàn), 并將結(jié)果與正常安裝墊片的結(jié)果相比較。

       需要注意的是, 不合理的安裝條件對(duì)流量計(jì)所造成的影響是一個(gè)十分復(fù)雜問(wèn)題, 其中涉及到許多領(lǐng)域, 本實(shí)驗(yàn)僅局限于墊片的安裝方式, 僅能在一定范圍內(nèi)對(duì)安裝條件的影響進(jìn)行說(shuō)明。