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技術(shù)文章

多普勒超聲波流量計測量中異?，F(xiàn)象分析
異?，F(xiàn)象分析及防范措施
1 一臺水泵的出水量較兩臺并聯(lián)運行的出水量大在測量過濾器組出水流量時, 當(dāng)兩臺相同規(guī)格水泵同時運行時, 流量指示數(shù)較穩(wěn)定, 偶爾有非多普勒信號出現(xiàn), 虛假信號燈偶爾閃亮, 而當(dāng)停掉一臺泵后,流量指示數(shù)不但沒減少, 反而增大, 但不穩(wěn)定, 虛假信號指示燈頻繁閃亮。
原因分析: 水流中有氣體摻雜, 所測流量是氣水混合量。
Q= Q s+ Qn;
式中:
Q為測量的流量數(shù);
Qs為水流量;
 Qn為摻氣流量
管道中水流過程可視為等溫過程,Qs可視為不隨壓力而變化, 而Qn。卻隨壓力而變化。根據(jù)波義耳定律,其壓強( 絕壓) 與體積成反比。當(dāng)停掉一臺泵后, 壓力降低, 氣體體積增大, 在總量中所占比例增大, 其虛假信號成分使流量數(shù)增加很多, 所以報警燈頻繁閃亮, 說明此時流量計所顯示的已經(jīng)不是真實的水流量數(shù)二一般的在線流量表沒有虛假信號報警裝置, 在這種情況下, 很難發(fā)現(xiàn)流量數(shù)的不準(zhǔn)確。
防范措施: 在流量儀表前主管道的*高處加裝集氣和排氣裝置, 并應(yīng)保證定期排放, 減少水中摻氣的影響在一些設(shè)計、安裝規(guī)范中應(yīng)有特別要求。

2 同一系統(tǒng)中,在不同壓力、不同管徑的管段上測量,流量值不一樣在總出水管( DN=700mm ) 上測量總出水流量時,流量值明顯高于根據(jù)水泵特性曲線估算的值, 且虛假信號燈頻繁閃亮。改在源水泵出口管( DN = 350mm ) 測量, 顯示值穩(wěn)定, 流量數(shù)與估算值相符。
原因分析: 在同一系統(tǒng)中, 如果沒有分流, 在任何直管段上測量, 其流量值都應(yīng)相等。
出現(xiàn)上述現(xiàn)象是因為總出水管管徑較大, 且壓力比泵出口壓力低, 而且中間經(jīng)過過濾器, 有混氣可能。而源水泵出口壓力較高, 且管徑較小, 帶氣較少, 因而在泵出口處測量較為準(zhǔn)確、穩(wěn)定。
防范措施: 應(yīng)保證流量計在正常使用時, 其流速在l m /s以上,對于較臟的污水, 流速應(yīng)在2m/ s 以上, 雖然多普勒超聲波流量計測量范圍*低可達0.l m/s, 但為了保證水流量的測量穩(wěn)定、準(zhǔn)確, 不應(yīng)選在低速段。為此, 安裝流量計時, 可以采用縮徑管( 這也能夠保證滿管), 因為長度有限, 不至于造成管損過大, 影響后序工序的流量和壓力。選擇測量點時, 應(yīng)考慮防止混氣, *好選擇壓力較高的管段。

3 在同一管道上, 管徑相同, 管段不同流量值不同，當(dāng)在垂直管段測量時, 指示值偏高且不穩(wěn)定, 而在水平管段測得的流量數(shù)較穩(wěn)定, 且偏低。
原因分析: 仍是水中摻氣造成。在垂直管段內(nèi), 氣水混合較均勻且氣泡較多, 造成流量顯示不穩(wěn), 出現(xiàn)顯示值偏高的現(xiàn)象。而在水平管段測量時, 按規(guī)定, 換能器要固定在管道兩側(cè)或斜下方, 而氣體聚集在管道上方, 對測量過程不產(chǎn)生影響, 顯示較為穩(wěn)定。
在國家工業(yè)自動化儀表施工及驗收規(guī)范中沒有對超聲波流量計作出規(guī)定, 有的設(shè)計中只要求在垂直管段安裝時, 被測介質(zhì)的流向應(yīng)當(dāng)自下而上, 以為這樣管道內(nèi)就會充滿液體。其實這是一種誤解, 在壓力作用下, 只要液體中摻有氣體, 則整個管路中均是氣液混合物, 垂直管段內(nèi)較水平管段內(nèi)混合得更均勻, 對流量測量的影響更大。
防范措施: 除裝集氣和排氣裝置外, 流量計應(yīng)盡量安裝在水平管段的較低處, 這樣也便于在靜態(tài)時, 檢查流量計的零點