摘要(yào):
電(diàn)磁(cí)流量計
、
超(chāo)聲流(liú)量計(jì)
已在廢(fèi)水(shuǐ)重點(diǎn)排放(fàng)口得(dé)到了廣泛(fàn)應用,其準(zhǔn)确與否直(zhí)接影響到環保(bǎo)自動(dòng)監控數據(jù)的科學性和有效性(xìng)。因受其口徑及(jí)當地(dì)檢測機構(gòu)的能力限制,該類計(jì)量器具一(yī)般都依靠(kào)便攜式超(chāo)聲流(liú)量計(jì)對其進行(háng)現場量值(zhí)傳遞。通過(guò)總結(jié)現場檢測(cè)中遇(yù)到的各類(lèi)問題,爲廢(fèi)水監測流量(liàng)計
現場(chǎng)檢測提供了依(yī)據和參考。
0引言(yán)
超聲流量計、電磁流量計已廣(guǎng)泛應用(yòng)于固定(dìng)污染(rǎn)源廢水在(zài)線監測系(xì)統,主(zhǔ)要測量污水處(chù)理廠(chǎng)、造.紙(zhǐ)廠及(jí)化工(gōng)廠(chǎng)等(děng)企業(yè)的廢(fèi)水(shuǐ)排放量(liàng),由(yóu)于不(bú)易拆卸(xiè),目前(qián)大多采(cǎi)用便攜式超聲流(liú)量計作爲标準器對其進行量(liàng)值(zhí)傳遞-2。便(biàn)攜式超聲波流量計(jì)雖然可以(yǐ)在不斷流、不破壞原有管(guǎn)線、不影響生産(chǎn)的(de)情況下(xià)測量流量,但是(shì),如果(guǒ)在(zài)現(xiàn)場使(shǐ)用不當(dāng),将(jiāng)直接(jiē)影響(xiǎng)測量的精(jīng)度,甚至出(chū)現嚴(yán)重偏(piān)差-。本文結(jié)合流量(liàng)計(jì)工作原理,針對現場(chǎng)安裝使用(yòng)中遇(yù)到的各種問題(tí),給出(chū)了解(jiě)決方(fāng)法。
1流(liú)量計的工(gōng)作原理(lǐ)
1.1電磁流(liú)量計工作原理(lǐ)
電磁(cí)流(liú)量計的(de)基本(běn)原理是法(fǎ)拉第電磁感應定律(lǜ),即導體在(zài)磁場(chǎng)中(zhōng)切割磁(cí)力線(xiàn)運(yùn)動時在(zài)其兩(liǎng)端産生感(gǎn)應電動勢。電磁流量(liàng)計原理如圖1所(suǒ)示,導電性(xìng)液體(tǐ)在(zài)垂直于(yú)磁場的非(fēi)磁(cí)性(xìng)測量管内(nèi)流動(dòng),與流(liú)動方向垂直的(de)方向.上産(chǎn)生與流量成比(bǐ)例的感應(yīng)電勢(shì),電動勢的方向(xiàng)按“弗來(lái)明(míng)右手(shǒu)規則”,其(qí)值見式(1)和式(2)
式中:e爲感(gǎn)應電動勢(shì),即流(liú)量信号,v;k爲系數;b爲磁(cí)感應強度(dù),t;d爲測量管内徑,m;`v爲平均流速,m/s。
設(shè)液體的(de)體(tǐ)積流量爲:
式中(zhōng):k爲儀(yí)表常數。
1.2超(chāo)聲流量計(jì)(時差法)工作(zuò)原理7-81.
聲波在流體中傳(chuán)播,順(shùn)流方向(xiàng)聲波傳播速度會增大(dà),逆流方(fāng)向則減小,同(tóng)一傳(chuán)播距(jù)離就有不(bú)同的(de)傳播時(shí)間(jiān)。利用(yòng)傳播(bō)速(sù)度之差(chà)與被(bèi)測流(liú)體流(liú)速(sù)之關(guān)系求取(qǔ)流速(sù),具體關系(xì)見式(3)~式(6)。
時(shí)差法原理(lǐ)如(rú)圖(tú)2所示(shì),超聲波逆(nì)流從換能(néng)器(qì)1送到換(huàn)能器2的傳(chuán)播(bō)速度c被流體流速(sù)?m所減慢,爲(wèi)
反之(zhī),超聲波順流從(cóng)換能器2傳送到(dào)換器1的傳播速(sù)度則被流體流速加快(kuài),爲
式中(zhōng):l爲超聲波在換(huàn)能器之間(jiān)傳播(bō)路徑的長(zhǎng)度(dù),m;x爲傳播路徑的軸(zhóu)向分量,m;t12、t21分别爲從換能器1到換(huàn)能器(qì)2和從(cóng)換能(néng)器2到(dào)換能器1的(de)傳播時間(jiān),s;c爲超(chāo)聲波在靜止流體中的傳播速度,m/s;?m爲流體通過(guò)換能器1、2之間(jiān)聲道上平均(jun1)流速(sù),m/s;k爲流速分布修(xiū)正系數,即聲道(dào)上線(xiàn)平均流速(sù)dm和面(miàn)平均流(liú)速v之比(bǐ),k=?m/?;dn爲管道内(nèi)徑,mm。
2現場(chǎng)檢測中需注(zhù)意的問題及解(jiě)決方(fāng)法
1)如(rú)果條件允許(xǔ),現(xiàn)場檢(jiǎn)測(cè)前(qián)最好根據(jù)被(bèi)檢(jiǎn)表的口徑(jìng)使用流量(liàng)标準(zhǔn)裝置對便(biàn)攜式(shì)超聲流量(liàng)計進行标(biāo)定,以保證(zhèng)其(qí)精(jīng)度符合要求回(huí)。
2)現場安裝(zhuāng)環境的影(yǐng)響。進(jìn)行檢測前(qián),首先确認被測(cè)流量(liàng)計的(de)種類(lèi),根據(jù)其工作原(yuán)理判斷其(qí)安裝(zhuāng)是否符合要求。然後爲标準器(qì)找到滿(mǎn)足要求(qiú)的安裝位(wèi)置,盡(jìn)量遠(yuǎn)離彎頭、變(biàn)徑、閥(fá)門。如果現(xiàn)場條(tiáo)件允許,前後直管段應足夠長,以(yǐ)保(bǎo)障被(bèi)測流體的穩定(dìng)性.
3)被測(cè)流體流(liú)速。當管道的直徑雷(léi)諾(nuò)數re大于(yú)2320爲層(céng)流,小于2320時爲紊(wěn)流(liú)。因此,管(guǎn)道内的(de)流體狀态是影響(xiǎng)測量(liàng)精度的關鍵因(yīn)素。現場檢測時(shí)被檢流量計必(bì)須運行在下限(xiàn)以上時方可進(jìn)行,并且(qiě)保(bǎo)證被(bèi)測流(liú)體(tǐ)充滿測(cè)量管道,從而保(bǎo)證測量的(de)精度。
4)管道參數的設(shè)置。衆所周知,流(liú)量是(shì)流速與管(guǎn)道(dào)截面(miàn)積(jī)的乘(chéng)積。便(biàn)攜式超聲(shēng)波流量計(jì)測量(liàng)的是(shì)管道内流(liú)體的(de)流速,而其(qí)管道截面積是(shì)操作(zuò)者(zhě)由(yóu)主(zhǔ)機手動輸入(rù)的管(guǎn)道參數計(jì)算出(chū)來的,這些(xiē)參數(shù)的準(zhǔn)确與否直接影響到測量(liàng)結果。因此(cǐ),檢測(cè)前要詳細(xì)了解(jiě)被檢(jiǎn)管線(xiàn)的材(cái)質、管道外徑尺(chǐ)寸、管道(dào)内(nèi)壁厚度、管(guǎn)道(dào)内襯裏(lǐ)的材(cái)質及厚度(dù)、流體(tǐ)介質和介(jiè)質溫度等相關(guān)量的準确數值(zhí)。需要(yào)現場測量的必須使用經(jīng)過檢(jiǎn)定(dìng)或校準的标準器具進(jìn)行,以确保(bǎo)所得.量值(zhí)的正确可(kě)靠。
5)換能器的安(ān)裝與(yǔ)定位的影(yǐng)響。換能器(qì)的安(ān)裝是保證測量(liàng)準确的重(zhòng)要前(qián)提。根據換能器安裝方(fāng)式(shì)不同,分爲(wèi)n型、w型、v型、z型(xíng)。無論采取(qǔ)哪種(zhǒng)安裝方式(shì),都要(yào)沿着管(guǎn)道(dào)平行地移(yí)動兩個換能器(qì),直至(zhì)在保(bǎo)證安裝距離符合要求的(de)情況(kuàng)下找到(dào)信号強(qiáng)度點(diǎn)。固定(dìng)安放(fàng)點後(hòu)再次确認(rèn)換能器的安(ān)裝距離(lí)是否(fǒu)符合(hé)要求。
6)其他需要(yào)注意(yì)的事項。爲(wèi)了保證超(chāo)聲波(bō)流量(liàng)計測(cè)量的(de)精度,還需(xū)注意(yì)以下(xià)幾點:
a.去除(chú)管道外的(de)保溫層和(hé)防(fáng)腐(fǔ)層後(hòu)進行(háng)表面(miàn)打磨(mó)時,要盡(jìn)量避開(kāi)凹陷和(hé)凸起的部位(wèi);
b.換能器的安裝要盡量避(bì)開管(guǎn)道焊縫;
c.管(guǎn)道内襯與(yǔ)管壁(bì)間不應(yīng)存在間(jiān)隙,污垢過厚的(de)管道應先進行(háng)清洗;
d.超(chāo)聲(shēng)波(bō)流量計主機應遠(yuǎn)離高頻(pín)、變頻等幹擾(rǎo)源,盡量使用原配電(diàn)纜;
e.選(xuǎn)用導(dǎo)聲性能(néng)好、粘着力強(qiáng)、耐熱(rè)性好的(de)耦(ǒu)合劑(jì)。
3結論
流量計的(de)現場檢測實際(jì),上是現場(chǎng)針對整個流量(liàng)測量(liàng)系統(現(xiàn)場安裝(zhuāng)條件(jiàn)、流(liú)量計、被(bèi)測介(jiè)質流動狀(zhuàng)态等)的(de)一個(gè)綜(zōng)合檢(jiǎn)測過(guò)程。目前并(bìng)沒有國家(jiā)檢定規程(chéng)等其(qí)他技術規(guī)範作(zuò)爲技術支(zhī)撐,因此,各(gè)類檢(jiǎn)測機(jī)構在現(xiàn)場檢測過程(chéng)中要時刻(kè)保(bǎo)持操(cāo)作的科(kē)學性、合理性,提(tí)高檢測水平。在(zài)方便客(kè)戶(hù)的同時亦要保(bǎo)證量(liàng)值(zhí)傳遞的可靠(kào)性。
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