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供水業流量儀表技術與應用

作者: 時間:2013-09-16 來源:網絡 收藏

清水池容積法比對流量是經常采用的傳統方法,可利用制水廠現成大容積清水池的有利條件,可獲得較高的比對精度。在研討會提出實施本方法論文有3家企業,其中長沙自來水公司的論文簡述了實施過程和比對實測例的數據。仔細丈量水池幾何尺寸,指望可獲得0.2%的體積不確定度;運行較長時間(幾小時以上)使進水池水位差超過1m,以減少各類操作誤差的影響。在這樣的操作條件下,清水池比對法總不確定度可望在0.5%~1%之間。

利用便攜式外夾裝換能器超聲流量計比對流量在應用十分普遍,提出現場在線比對論文的11家企業中有9家采用過本方法。本方法可獲得中等比對精度,但采用本方法時應評估安裝于現場比對超聲流量計所組成測量系統的不確定度。因為系統不確定度除了超聲流量計本身精度(流速的0.5%~1.5%)外,還應包括流通面積、聲程距離和聲程角的測量偏差形成的附加誤差(如管內徑測量偏差0.5%,流通面積形成附加誤差1%;換能器間距安裝偏差1%,附加誤差1%;45?聲路角偏差1°,附加誤差1.7%)。來流受上游撓流件(如閥、彎管)撓動而直管段不足形成速度分布畸變和旋轉流所帶來的附加誤差等。通常所稱便攜式超聲流量計的精度實際上是所測流速的精度,切勿誤解或受誤導認為是所測流量的精度。便攜式超聲流量計比對法的總不確定度在2%~5%之間,若丈量幾何尺寸粗糙或無法獲悉確切流通面積(如內壁有嚴重銹蝕或積層),系統不確定度甚至超過5%。大部分供水企業已注意到比對便攜式超聲流量計安裝位置和管道/安裝尺寸的重要性,例如石家莊市供水總公司新設計流量計井時,在儀表井測量條件較理想位置預留裝比對流量計的管段和空間。有些企業在新設置流量計后,隨即用便攜式超聲流量計測量比對,并將數據記錄在案,便于今后分析被比對固定安裝流量計有無變化。

還可改變便攜式超聲流量計換能器安裝位置或方式,探測現場管段流動狀況。例如沿著管圓周移動兩換能器,核對所測不同位置的線平均流速,最大流速處可能就是最接近實際的平均流速位置,因為在最不對稱位置的流速畸變所形成的平均流速讀數最小。這是所有發表實驗報告論據所建議的評估方法。比較換能器按Z法和V法安裝所測得的流速,如兩者相差很大,表明存在嚴重橫向流動,也就是有旋轉流的跡象,應給予注意,采取措施。

提出實施串聯管段式比對法論文有3家。廣州市自來水公司DN800和DN1200電磁流量計各一臺使用五年,發送和接收雙方對儀表測量精度出現爭議,于是分別臨時串聯接入同口徑或異口徑電磁流量計作較長時間運行比對,相差僅在0.1%~0.2%之間,爭議即平息。

長春自來水公司在一臺插入管壁固定安裝換能器的超聲流量計下游,串聯接入一臺電磁流量計進行比對,發現超聲流量計少計量8%。南昌供水公司采取出廠水管線串聯接裝兩臺電磁流量計相互比對。若兩表測量值間差別出現異常,可分步送檢,一旦其中一臺儀表發生故障,另一臺照常工作,不會因計量中斷而發生糾紛。

有兩家企業用插入式渦輪流量計與固定安裝正在使用中流量計作流量比對。南昌供水公司在DN1000管線更新3臺流量計時,在其一側預留插入孔和閥門以便插入渦輪流量計,作定期流量比對。該公司認為渦輪流量計短時間內使用,其測量值穩定可靠,操作簡便,費用省。襄樊供水公司對原插入式渦輪流量計測量點更新成管段式流量計時,保留原插入安裝口,俾日后定期再插入渦輪流量計進行比對。雖然插入式流量計組成大管徑系統的測量精度低(2.5%~5%),因為即使渦輪流量傳感器有較高精度(流速的0.5%~1%),還要包括流通面積測量誤差以及流速分布系數/阻塞系數的不確定性等等,但有優異的重復性(0.25%~0.5%)。如果在同一位置定期用渦輪流量計與在用流量計比對,與新裝后首次比對數據比較,可以評估該儀表運行是否正常準確。

上海自來水公司/原水公司、廣州市自來水公司分別摸索現場在線檢查和驗證電磁流量計的方法,采用檢查流量傳感器勵磁線圈電阻/絕緣和勵磁電流以評價磁場強度是否變化,測量電極接液電阻以評估電極表面狀況,檢查各部位絕緣以判斷零部件劣化程度等等,用模擬信號器及其他通用儀器檢查轉換器。

通過這些檢查驗證儀表是否保持原有性能。上海地區幾年來已積累了300余臺檢查驗證的經驗,正在制訂《電磁流量儀在線校驗規范》。

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