摘 要: 基于液體流量?jī)x表不便于離線送檢的問(wèn)題，借助便攜式超聲流量計(jì)具有易安裝，精度較高等優(yōu)點(diǎn)，提出了一種以使用中檢驗(yàn)思想為指導(dǎo)的在線校準(zhǔn)液體流量?jī)x表的方法，具體介紹了該在線校準(zhǔn)方法的工作原理，分析了該校準(zhǔn)方法及具體技術(shù)要求，以供同行參考。
1 工作原理
液體流量?jī)x表在校核檢驗(yàn)的過(guò)程中通常采用超聲波流量計(jì)比對(duì)法進(jìn)行在線檢測(cè)，其工作原理在于使用不同的流量流速促使超聲波在流體中的速度傳輸產(chǎn)生變化，通過(guò)對(duì)比分析超聲波信號(hào)的改變，更好的檢測(cè)檢測(cè)對(duì)象流速，進(jìn)而計(jì)算出對(duì)應(yīng)的流量值。該檢測(cè)方法中涉及到多種檢測(cè)原理，分別是多普勒法、聲束偏移法以及時(shí)差法。
該超聲波流量計(jì)主要應(yīng)用到液體流量?jī)x表中的實(shí)時(shí)在線校準(zhǔn)過(guò)程，采用的測(cè)量原理為時(shí)差法，同時(shí)采用聲波傳輸過(guò)程中的流量與時(shí)間的相對(duì)關(guān)系原理，一般情況下認(rèn)為是聲波的實(shí)際傳輸速度跟聲波傳輸速度和流體的平均速度以及聲波方向的速度分量幾個(gè)方面構(gòu)成。從上述分析可知，順流與逆流過(guò)程中的時(shí)間與各個(gè)速度分量的定量關(guān)系為:
上述公式中: tup代表超聲波逆流傳播過(guò)程的時(shí)間; tdown代表超聲波順流傳播過(guò)程的時(shí)間; L 代表傳播中的聲道長(zhǎng)度; Cf代表聲波傳播過(guò)程的速度; Vm代表流動(dòng)過(guò)程中的軸向平均流速; 代表傳播聲道角。
2 在線校準(zhǔn)方法及具體技術(shù)要求
超聲流量計(jì)的使用目的主要是測(cè)量以及校準(zhǔn)采用標(biāo)準(zhǔn)系列的表格，然后進(jìn)行對(duì)比分析。也就是說(shuō)在特定時(shí)間段內(nèi)讀取標(biāo)準(zhǔn)表與檢測(cè)表之間的累計(jì)值，同時(shí)通過(guò)下述三項(xiàng)公式進(jìn)行校核流量計(jì)的誤差檢測(cè)以及重復(fù)性檢測(cè)。
上述公式中: qij代表在不同的 ij 流量點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)過(guò)程中的流量計(jì)讀數(shù)值，主要有累積值以及瞬時(shí)值兩種; ( qs)ij代表不同的 ij 兩個(gè)流量點(diǎn)在校準(zhǔn)過(guò)程中的示數(shù)標(biāo)示值; Ei代表校核流量計(jì)某一特定點(diǎn)處的流量計(jì)示數(shù)誤差值; ( Er)ij代表校核校流量計(jì)特定監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的重復(fù)檢測(cè)性。
通過(guò)采用此種對(duì)比分析方法實(shí)現(xiàn)被校核儀表的準(zhǔn)確定量校核以及準(zhǔn)確性判定，與此同時(shí)提出了參考借鑒的分析檢測(cè)思想，也即超聲波流量計(jì)與校核的流量計(jì)之間的系統(tǒng)性誤差，這一誤差產(chǎn)生的原因主要在于使用條件以及安裝條件難以達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn)，在后期的使用校核過(guò)程中需要盡可能的使校核前后的條件一致，這些條件主要涉及流量計(jì)的安裝方式、安裝位置以及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，在此條件下進(jìn)行校核過(guò)程就會(huì)盡可能的消除系統(tǒng)性的誤差變化。 其一，超聲波流量檢測(cè)設(shè)備需要具備國(guó)家規(guī)定的質(zhì)量檢驗(yàn)合格證，確保設(shè)備的檢測(cè)誤差低于±0．5 %，同時(shí)確保流量計(jì)的安裝以及使用能夠嚴(yán)格限定到 JJG 1030-2007 標(biāo)準(zhǔn)中的檢定規(guī)程附錄 D 的一系列要求。其二，在線監(jiān)測(cè)設(shè)備相關(guān)的輔助性設(shè)備，例如秒表、卷尺等測(cè)量工具需要嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)具備有效的校驗(yàn)合格證書以及質(zhì)量檢驗(yàn)證書，同時(shí)附帶流量計(jì)的使用說(shuō)明書，校核過(guò)程中使用設(shè)備的使用說(shuō)明書等內(nèi)容。其三，檢測(cè)檢核的過(guò)程中會(huì)受到環(huán)境中的濕度以及振動(dòng)、磁場(chǎng)等環(huán)境的影響，需要對(duì)環(huán)境中的影響因子提出要求，與此同時(shí)需要確保設(shè)備工作狀態(tài)，及時(shí)掌握設(shè)備使用工作參數(shù)以及狀態(tài)，確保現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境符合校核的標(biāo)準(zhǔn)。
3 結(jié)語(yǔ)
在實(shí)際的使用操作過(guò)程中還出現(xiàn)了下述幾個(gè)方面的問(wèn)題:
其一，校核流量表在使用之前都需要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量安全鑒定，確保合格后才能安裝到相應(yīng)的管路上，同時(shí)在流量表使用一個(gè)月內(nèi)必須進(jìn)行第一次的校準(zhǔn)，在后來(lái)的使用過(guò)程中至少在一年內(nèi)進(jìn)行一次校核維護(hù)。
其二，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的迅速普及與應(yīng)用，同時(shí)在超聲波測(cè)量方面大量的使用，使得超聲波流量計(jì)在使用的過(guò)程中大大提高了使用環(huán)境、校準(zhǔn)對(duì)象以及安裝使用的適應(yīng)性，這幾點(diǎn)同樣是測(cè)量準(zhǔn)確性提高的關(guān)鍵所在，如何進(jìn)一步提高此類影響因素對(duì)于校核結(jié)果精度，同時(shí)如何實(shí)現(xiàn)定性到定量分析的過(guò)渡需要后期的深入研究實(shí)現(xiàn)。
其三，現(xiàn)場(chǎng)使用校核過(guò)程中，數(shù)據(jù)的采集以及測(cè)量只能依靠人工去實(shí)現(xiàn)，這就大大降低了校核過(guò)程的精度。
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