相關（guān）產品推薦更多 >>
關於液（yè）體電磁流量計故障（zhàng）及計量偏差（chà）過大（dà）分析研究
點擊次數：2772 發布時間：2021-09-09 15:23:45
摘要：文中主要針對在生產實踐中液體（tǐ）電磁流（liú）量計由於出（chū）現故障或臨近使用壽命出現流量計不能正常（cháng）工作以及計量偏差過（guò）大需要更換流量（liàng）計（jì）的（de）問題進行分析研究，探討利用原有流量計管段在線不斷流帶壓（yā）安裝流量計的方案。實（shí）踐發現，應用多（duō）聲道超聲流量計（jì）可實（shí）現在線帶壓開孔安裝，不僅對生產企業降低生產成本、提高生產效率具有重要意義，也避免了由於停水造成的連帶經濟損失和社會影響。
1 項目背景
由於管段式液體（tǐ）電磁流量計具有測量精度高、穩（wěn）定、可靠、不產生壓力損失、可滿足 DN3000 管徑的應（yīng）用需求等特點（diǎn），目前市政工程中（zhōng）大（dà）量使用了（le）管段式液體電磁流量計。生產實踐中，當液體電磁流量計（jì）出現故障或臨近使用壽命時，易（yì）出現流（liú）量計不能正常工作以及（jí）測量偏差過大（dà）需要更換流量計（jì）的問題，而這些液體電磁流量計大多使用在市政管（guǎn）網的重要（yào）計量點，如:城市（shì）水源引水管（guǎn）線的流量（liàng）計量、自來水廠的進出廠（chǎng）流量計量、汙水廠進出廠流量計（jì）量等。一（yī）旦流量計出現（xiàn）問題，就（jiù）會導致停水施工，停水施（shī）工不但成本高、周期（qī）長，還會有連帶的經濟（jì）損失和社會影響。
2 問題分析
研究發現，通過應用具有不斷流安裝特點的流量計，可以有效應對上述問題，該流量計的選（xuǎn）用應優先考慮以下幾方麵（miàn）。
(1)準確度等級。流量計不僅用於安（ān）裝位置所（suǒ）在（zài）地點的流量計量，還要通過流量計監測管網漏損和係統的平衡，所以新選（xuǎn）用的流量計準確（què）度等（děng）級不能低於（yú）原有流量計，否則不但影響該計（jì）量點的測量還會影響係統（tǒng）的誤差和平衡。
(2)流速範圍。通常供水管網中的流量變化比較（jiào）大，一方麵隨著生活水平的提高，人均用水量在不斷增加（jiā），另一方（fāng）麵集中用水現象日趨嚴重，夏季傍晚高峰時的用水量是夜間低穀（gǔ）的數倍甚（shèn）至數十倍以上。因此，要求流量計量程比要大，通常在 40∶1以上，*好應達到 100∶1以上，且保證量程範（fàn）圍內的測量準確度和重複性（xìng）。
(3)直管（guǎn）段要求。通常流量計要求較（jiào）長的前後直管（guǎn）段，特別是速度式流（liú）量（liàng）計要求在流態充分發展(對稱（chēng）、態分布)的狀態下（xià）方可準確計量。管段式（shì）液體電磁流量計直管段（duàn）至少要求（qiú）為前 5D 後 2D(D= 流量計直徑)，而大部分速度（dù）式流量計（jì）要求（qiú）直管段更長。要選擇的流量計直管段要求要與原（yuán）有液體電磁流量計相當，保證測（cè）量穩定性（xìng）。
(4)在線不斷流帶壓安裝、維護。通常在（zài）安裝、維護或檢定傳（chuán）統（tǒng）形式（shì）的流量計時（shí）要進（jìn）行斷（duàn）流施工（gōng），為了避（bì）免（miǎn）斷（duàn）流帶來的麻煩，通（tōng）常采用安裝（zhuāng）旁路（lù）備份流量（liàng）計，但需要增加設備和土建的投資（zī），而且現場（chǎng）要有足夠的空間。所（suǒ）以，選（xuǎn）用的流量計應具備在無旁路、不斷流的情況下（xià）能夠（gòu）安（ān）裝維護，且能夠在線標定。
(5)不產生壓損，滿足節能降耗的要求部（bù）分流量（liàng）計在測量過程中易產生不同（tóng）程度的壓力損失，出現投資多、計量成本高、管（guǎn）網效率低的問題，所以選擇流量計要在測量過程中不產生壓損（sǔn），滿足節能降耗的要求。
3 應對措施
結（jié）合技術可行性和經濟性分析，多聲道超聲流量計能滿足（zú）上述要求。
3．1 原理分析
選用多（duō）聲道超聲流量計主要取決於該流量計具（jù）有以下特點。
(1)測量精度更高（gāo）
相對其他速度（dù）式流量計，雙聲道超（chāo）聲流量計對上遊障礙物如彎（wān）管、泵或閥的敏感度較低，測量結果的可靠性高，即使由於某些原因導致（zhì）一個通道停（tíng）止工作，流量（liàng）儀表仍可繼（jì）續測量。典型的入口直管段的要求是上遊至少 5D，下（xià）遊至少 2D，在滿足上述安（ān）裝要求的前提下，多通道超聲流量計的測量精度可（kě）達±0. 5%。對比此精度下液體電磁流量計的重複性要求是該精度的 1/3，超聲波流量計在此精度下的重複（fù）性是該精（jīng）度的 1/5，顯然（rán）超聲波流量計能達到的要求（qiú）高於電磁流量。
(2)對直管段（duàn）要求更低
多通道超聲流量計由於采用（yòng）對流速分布（bù）和麵積分（fèn）布的二重積分計算流量，所以在層流和紊流的情況下都能準確測量出（chū）流量，可做到計量（liàng）交接的（de）精度，同時可實現（xiàn）流量測量（liàng）範圍和測量口（kǒu）徑大，對直管段要求小(前（qián） 10D 後 3D)，目前市場上的產品可以（yǐ）做到*大的（de）適用（yòng）管道口徑是 DN5000，而且口徑越大越容易實現高精度，多（duō）聲道超聲流量計的口（kǒu）徑在理論上可以做成任意大。
(3)測量靈敏度（dù）更（gèng）高
多聲道超聲流量計的另一（yī）特點是由於時間測量精度非常高，可達（dá）到皮秒（miǎo）級，所以可實現高測量（liàng）靈敏度，從而（ér）保證低流速下的準確測（cè）量(0. 05 m/s 時可（kě）達到 0. 5%)。量程（chéng）比相對也較（jiào）高，*高可達 400∶1。
(4)可實現不斷流帶壓施工和在線維（wéi）護
插入式超聲流量計與外（wài）卡式流量計不同，其傳（chuán）感器直接與水(介質)接觸（chù）。與其他（tā）流量計一樣有用法蘭連接形式的工廠化（huà）的管（guǎn）段式產品（pǐn），而且還可以在使用的（de）管道上進行現場安裝。大部分插入式超聲波流量計可以通過帶壓安裝工具實現不斷流帶壓安（ān）裝（zhuāng），這種技（jì）術不僅（jǐn）可以在舊管網改造工程中應用，還可以（yǐ）在新建工程中應用，免（miǎn）去伸（shēn）縮節和連（lián）接法（fǎ）蘭，如在管網通水後再進行（háng）安裝，則可節省投資和工期。使（shǐ）用多年後，由於水質問題發生的管壁結垢和傳感器前端結垢（gòu），這樣有可能導致傳感器信號發送和接收受到影響，此時傳感器可以在線通過帶壓安裝（zhuāng）工具在不斷流情況（kuàng）下將傳感器退出清（qīng）洗，繼續保證流量計測量精度和穩定性。
(5)其（qí）他（tā）特點
超聲流量計還具備其他一係列的特點，如對（duì）流體（tǐ）沒有任（rèn）何阻礙，也沒有壓力損失和流（liú）量損失，耗電小;使用（yòng）壽命（mìng）長，可以用不斷流安裝方式更換換能器;維護運營費用低;可以（yǐ）市電供電，也可以電池供電，通過電池供電時可以很好（hǎo）地解決電源引入的雷擊問題;全套材料不鏽鋼，經久耐用，造型（xíng）美觀。
3．2 應用案例
某供水集團* N 水廠某原安（ān）裝管段式液體電磁流量計進行計量的 DN1600 管道，由於鄰近使用壽命(已使用近 15 年)，出現流量計測（cè）量（liàng）偏差和波動過（guò）大的現象，需要更換流（liú）量計。更換過（guò）程中，將 DN1600 液體電磁（cí）流量計外殼在現場用氣焊切割掉，拆下（xià）勵磁線圈後在原有流（liú）量計本體的管段上現場開孔安裝雙聲道超聲流量計。整個安裝過程采（cǎi）用（yòng）現場不斷流在線帶壓（yā）安（ān）裝，安（ān）裝之後測得（dé）的流量穩定性、線性度（dù）都能達到使用要求。經實踐總結，更換實施過程中要注意的幾個問題。
(1)要確（què）認在用液體（tǐ）電磁流量計的管壁厚度及內襯材料特性，保證換能器（qì）在管（guǎn）段（duàn）內壁的突出（chū）長度;(2)用氣焊切割液體電（diàn）磁流量計外殼時，一定要在管道內充滿水的情況下（xià）(*好是帶壓並繼續保持管內水在（zài）運行流動的狀態)進行，以免內襯受熱凸起變（biàn）形影響流態;(3)要有足夠安裝空間(流量井)，可以用原有的流量井，但管壁與流量井（jǐng）牆壁*小（xiǎo）距離（lí）不小於 500 mm，流量井長不小於 1. 5 倍管徑（jìng）。超聲波（bō）流（liú）量計（jì）空管安裝和帶壓安裝要（yào）求空間如圖 1 所示。
為進一步確認現場開孔安裝多聲道超聲流量計（jì）的性能指標，采用曆史（shǐ）數據、泵機的電耗數據、流量（liàng）計（jì）前端的清水（shuǐ）池的庫容等多個校核手段，對本次現場開孔安裝的雙聲道（dào）超聲波流（liú）量計（jì）進行了測量數據（jù）的核定。核定的結果是線性誤（wù）差在 0. 48%以內，重複性（xìng）在 0. 288%以內。
4 結（jié）論
(1)通過以上分析研究及核定數據可以看出（chū），對液（yè）體電磁流量計由（yóu）於（yú）出現故（gù）障或臨（lín）近使用（yòng）壽命出現流量（liàng）計不能正常工（gōng）作以及測量偏差過大需要更換流量計的問（wèn）題，采用在線不斷流（liú）帶壓現場開孔安裝多聲（shēng）道超聲流量計實現流量計（jì）更替的方法是可行的，能夠滿足生產實踐（jiàn）的計量（liàng）要求。
(2)對多聲道超聲流（liú）量計特點的了解和供水管網對流量（liàng）計的要求來（lái）看，多聲道超聲流量（liàng）計比較（jiào）適合用於供（gòng）水管網改造及不斷流（liú）安裝的現場，特別是管（guǎn）道（dào）的計量。多聲道超聲流量計的（de）廣泛應用可為供水企業降低產銷差率（lǜ）、控製漏失率提供有效的監控手段，可在類似工況中推（tuī）廣使用。
液體電磁流量計怎麽接線 液體電磁（cí）流量（liàng）計選型注意事項 液體電磁流量計量程範圍 液體電磁流量計安裝（zhuāng）規範 液體電磁管道流量計優點 液體電磁流量計應用範圍 液體插入電磁流量計使用方法 液（yè）體電磁流量計（jì）誤差（chà）問題及處理 液體（tǐ）電磁流量計工作（zuò）原（yuán）理 液體插入電磁（cí）流（liú）量計安（ān）裝指導 液體電磁流量計如何調試 液體電磁流量計型號規格 液體電磁流量計精度等級 液體電磁流量計校驗方法 液體電（diàn）磁流（liú）量計安裝規範 液體（tǐ）電磁流量計誤（wù）差太大的原因分析（xī） 液體電磁流量計的應用領域 液體電磁流量計量（liàng）程範圍 液體電磁流（liú）量計怎麽接線 液體電磁（cí）流（liú）量計類型有哪些 液（yè）體（tǐ）電磁流量計如何調（diào）試 液體電（diàn）磁流量計型號（hào）規格 液體電磁流量計精度等級（jí） 液體電磁流量計怎麽校驗 關於液體電磁流量計故障及（jí）計量偏差過大分析研究 液體（tǐ）電磁流量計的原理與壓力影（yǐng）響因素分析 液體電磁流量計無信號輸出的原因分析及檢查程序與處理方法 液體電磁流量（liàng）計的測量介質的（de）流體特性 智能（néng）液體電（diàn）磁流量計,測（cè）液體流量計 液（yè）體電磁（cí）流量計（jì）在化工（gōng）回用（yòng）水處理工程（chéng）設計的選型應用
1 項目背景
由於管段式液體（tǐ）電磁流量計具有測量精度高、穩（wěn）定、可靠、不產生壓力損失、可滿足 DN3000 管徑的應（yīng）用需求等特點（diǎn），目前市政工程中（zhōng）大（dà）量使用了（le）管段式液體電磁流量計。生產實踐中，當液體電磁流量計（jì）出現故障或臨近使用壽命時，易（yì）出現流（liú）量計不能正常工作以及（jí）測量偏差過大（dà）需要更換流量計（jì）的問題，而這些液體電磁流量計大多使用在市政管（guǎn）網的重要（yào）計量點，如:城市（shì）水源引水管（guǎn）線的流量（liàng）計量、自來水廠的進出廠（chǎng）流量計量、汙水廠進出廠流量計（jì）量等。一（yī）旦流量計出現（xiàn）問題，就（jiù）會導致停水施工，停水施（shī）工不但成本高、周期（qī）長，還會有連帶的經濟（jì）損失和社會影響。
2 問題分析
研究發現，通過應用具有不斷流安裝特點的流量計，可以有效應對上述問題，該流量計的選（xuǎn）用應優先考慮以下幾方麵（miàn）。
(1)準確度等級。流量計不僅用於安（ān）裝位置所（suǒ）在（zài）地點的流量計量，還要通過流量計監測管網漏損和係統的平衡，所以新選（xuǎn）用的流量計準確（què）度等（děng）級不能低於（yú）原有流量計，否則不但影響該計（jì）量點的測量還會影響係統（tǒng）的誤差和平衡。
(2)流速範圍。通常供水管網中的流量變化比較（jiào）大，一方麵隨著生活水平的提高，人均用水量在不斷增加（jiā），另一方（fāng）麵集中用水現象日趨嚴重，夏季傍晚高峰時的用水量是夜間低穀（gǔ）的數倍甚（shèn）至數十倍以上。因此，要求流量計量程比要大，通常在 40∶1以上，*好應達到 100∶1以上，且保證量程範（fàn）圍內的測量準確度和重複性（xìng）。
(3)直管（guǎn）段要求。通常流量計要求較（jiào）長的前後直管（guǎn）段，特別是速度式流（liú）量（liàng）計要求在流態充分發展(對稱（chēng）、態分布)的狀態下（xià）方可準確計量。管段式（shì）液體電磁流量計直管段（duàn）至少要求（qiú）為前 5D 後 2D(D= 流量計直徑)，而大部分速度（dù）式流量計（jì）要求（qiú）直管段更長。要選擇的流量計直管段要求要與原（yuán）有液體電磁流量計相當，保證測（cè）量穩定性（xìng）。
(4)在線不斷流帶壓安裝、維護。通常在（zài）安裝、維護或檢定傳（chuán）統（tǒng）形式（shì）的流量計時（shí）要進（jìn）行斷（duàn）流施工（gōng），為了避（bì）免（miǎn）斷（duàn）流帶來的麻煩，通（tōng）常采用安裝（zhuāng）旁路（lù）備份流量（liàng）計，但需要增加設備和土建的投資（zī），而且現場（chǎng）要有足夠的空間。所（suǒ）以，選（xuǎn）用的流量計應具備在無旁路、不斷流的情況下（xià）能夠（gòu）安（ān）裝維護，且能夠在線標定。
(5)不產生壓損，滿足節能降耗的要求部（bù）分流量（liàng）計在測量過程中易產生不同（tóng）程度的壓力損失，出現投資多、計量成本高、管（guǎn）網效率低的問題，所以選擇流量計要在測量過程中不產生壓損（sǔn），滿足節能降耗的要求。
3 應對措施
結（jié）合技術可行性和經濟性分析，多聲道超聲流量計能滿足（zú）上述要求。
3．1 原理分析
選用多（duō）聲道超聲流量計主要取決於該流量計具（jù）有以下特點。
(1)測量精度更高（gāo）
相對其他速度（dù）式流量計，雙聲道超（chāo）聲流量計對上遊障礙物如彎（wān）管、泵或閥的敏感度較低，測量結果的可靠性高，即使由於某些原因導致（zhì）一個通道停（tíng）止工作，流量（liàng）儀表仍可繼（jì）續測量。典型的入口直管段的要求是上遊至少 5D，下（xià）遊至少 2D，在滿足上述安（ān）裝要求的前提下，多通道超聲流量計的測量精度可（kě）達±0. 5%。對比此精度下液體電磁流量計的重複性要求是該精度的 1/3，超聲波流量計在此精度下的重複（fù）性是該精（jīng）度的 1/5，顯然（rán）超聲波流量計能達到的要求（qiú）高於電磁流量。
(2)對直管段（duàn）要求更低
多通道超聲流量計由於采用（yòng）對流速分布（bù）和麵積分（fèn）布的二重積分計算流量，所以在層流和紊流的情況下都能準確測量出（chū）流量，可做到計量（liàng）交接的（de）精度，同時可實現（xiàn）流量測量（liàng）範圍和測量口（kǒu）徑大，對直管段要求小(前（qián） 10D 後 3D)，目前市場上的產品可以（yǐ）做到*大的（de）適用（yòng）管道口徑是 DN5000，而且口徑越大越容易實現高精度，多（duō）聲道超聲流量計的口（kǒu）徑在理論上可以做成任意大。
(3)測量靈敏度（dù）更（gèng）高
多聲道超聲流量計的另一（yī）特點是由於時間測量精度非常高，可達（dá）到皮秒（miǎo）級，所以可實現高測量（liàng）靈敏度，從而（ér）保證低流速下的準確測（cè）量(0. 05 m/s 時可（kě）達到 0. 5%)。量程（chéng）比相對也較（jiào）高，*高可達 400∶1。
(4)可實現不斷流帶壓施工和在線維（wéi）護
插入式超聲流量計與外（wài）卡式流量計不同，其傳（chuán）感器直接與水(介質)接觸（chù）。與其他（tā）流量計一樣有用法蘭連接形式的工廠化（huà）的管（guǎn）段式產品（pǐn），而且還可以在使用的（de）管道上進行現場安裝。大部分插入式超聲波流量計可以通過帶壓安裝工具實現不斷流帶壓安（ān）裝（zhuāng），這種技（jì）術不僅（jǐn）可以在舊管網改造工程中應用，還可以（yǐ）在新建工程中應用，免（miǎn）去伸（shēn）縮節和連（lián）接法（fǎ）蘭，如在管網通水後再進行（háng）安裝，則可節省投資和工期。使（shǐ）用多年後，由於水質問題發生的管壁結垢和傳感器前端結垢（gòu），這樣有可能導致傳感器信號發送和接收受到影響，此時傳感器可以在線通過帶壓安裝（zhuāng）工具在不斷流情況（kuàng）下將傳感器退出清（qīng）洗，繼續保證流量計測量精度和穩定性。
(5)其（qí）他（tā）特點
超聲流量計還具備其他一係列的特點，如對（duì）流體（tǐ）沒有任（rèn）何阻礙，也沒有壓力損失和流（liú）量損失，耗電小;使用（yòng）壽命（mìng）長，可以用不斷流安裝方式更換換能器;維護運營費用低;可以（yǐ）市電供電，也可以電池供電，通過電池供電時可以很好（hǎo）地解決電源引入的雷擊問題;全套材料不鏽鋼，經久耐用，造型（xíng）美觀。
3．2 應用案例
某供水集團* N 水廠某原安（ān）裝管段式液體電磁流量計進行計量的 DN1600 管道，由於鄰近使用壽命(已使用近 15 年)，出現流量計測（cè）量（liàng）偏差和波動過（guò）大的現象，需要更換流（liú）量計。更換過（guò）程中，將 DN1600 液體電磁（cí）流量計外殼在現場用氣焊切割掉，拆下（xià）勵磁線圈後在原有流（liú）量計本體的管段上現場開孔安裝雙聲道超聲流量計。整個安裝過程采（cǎi）用（yòng）現場不斷流在線帶壓（yā）安（ān）裝，安（ān）裝之後測得（dé）的流量穩定性、線性度（dù）都能達到使用要求。經實踐總結，更換實施過程中要注意的幾個問題。
(1)要確（què）認在用液體（tǐ）電磁流量計的管壁厚度及內襯材料特性，保證換能器（qì）在管（guǎn）段（duàn）內壁的突出（chū）長度;(2)用氣焊切割液體電（diàn）磁流量計外殼時，一定要在管道內充滿水的情況下（xià）(*好是帶壓並繼續保持管內水在（zài）運行流動的狀態)進行，以免內襯受熱凸起變（biàn）形影響流態;(3)要有足夠安裝空間(流量井)，可以用原有的流量井，但管壁與流量井（jǐng）牆壁*小（xiǎo）距離（lí）不小於 500 mm，流量井長不小於 1. 5 倍管徑（jìng）。超聲波（bō）流（liú）量計（jì）空管安裝和帶壓安裝要（yào）求空間如圖 1 所示。
為進一步確認現場開孔安裝多聲道超聲流量計（jì）的性能指標，采用曆史（shǐ）數據、泵機的電耗數據、流量（liàng）計（jì）前端的清水（shuǐ）池的庫容等多個校核手段，對本次現場開孔安裝的雙聲道（dào）超聲波流（liú）量計（jì）進行了測量數據（jù）的核定。核定的結果是線性誤（wù）差在 0. 48%以內，重複性（xìng）在 0. 288%以內。
4 結（jié）論
(1)通過以上分析研究及核定數據可以看出（chū），對液（yè）體電磁流量計由（yóu）於（yú）出現故（gù）障或臨（lín）近使用（yòng）壽命出現流量（liàng）計不能正常工（gōng）作以及測量偏差過大需要更換流量計的問（wèn）題，采用在線不斷流（liú）帶壓現場開孔安裝多聲（shēng）道超聲流量計實現流量計（jì）更替的方法是可行的，能夠滿足生產實踐（jiàn）的計量（liàng）要求。
(2)對多聲道超聲流（liú）量計特點的了解和供水管網對流量（liàng）計的要求來（lái）看，多聲道超聲流量（liàng）計比較（jiào）適合用於供（gòng）水管網改造及不斷流（liú）安裝的現場，特別是管（guǎn）道（dào）的計量。多聲道超聲流量計的（de）廣泛應用可為供水企業降低產銷差率（lǜ）、控製漏失率提供有效的監控手段，可在類似工況中推（tuī）廣使用。
上一篇：關於智能液（yè）體流量計計量考核是降耗增效的關鍵分（fèn）析
下一篇：渦街（jiē）流量計（jì）加氣站BOG產生（shēng）的原因和控製方（fāng）法