超聲波流量計(jì)作為一種精確測(cè)量流體流量的儀表，因其高精度、雙向流測(cè)量功能和適應(yīng)性廣泛而備受青睞。然而，為了確保其最佳性能，超聲波流量計(jì)的安裝和使用過(guò)程中對(duì)管道的要求極為嚴(yán)格。本文將詳細(xì)探討超聲波流量計(jì)對(duì)管道的各項(xiàng)要求，包括直管段長(zhǎng)度、管道質(zhì)量、溫度計(jì)安裝、聲學(xué)噪聲干擾以及整流器的作用。
1. 雙向流測(cè)量
雙向流測(cè)量是指使用同一套超聲波流量計(jì)實(shí)現(xiàn)被測(cè)介質(zhì)的正向和反向流量測(cè)量。例如，地下儲(chǔ)氣庫(kù)和城市調(diào)峰儲(chǔ)氣罐需要這種功能。為了確保雙向測(cè)量的精度，超聲波流量計(jì)在上下游管段的配置上需要對(duì)稱對(duì)待，即在正向測(cè)量中作為上游的管段，在反向測(cè)量中也要作為上游對(duì)待。這是實(shí)現(xiàn)雙向等精度測(cè)量的重要前提。
2. 直管段長(zhǎng)度要求
為了降低不良流態(tài)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，超聲波流量計(jì)的上下游需要安裝一定長(zhǎng)度的直管段。根據(jù)GB/T18604—2001標(biāo)準(zhǔn)，建議多聲道超聲流量計(jì)的上游直管段長(zhǎng)度至少為10倍管徑（10D），下游直管段長(zhǎng)度至少為5D。如果使用整流器，則整流器的安裝位置及相應(yīng)的配管長(zhǎng)度應(yīng)咨詢生產(chǎn)廠商。
3. 直管段的質(zhì)量要求
臺(tái)階及凸入物
在超聲波流量計(jì)上下游的最短直管段內(nèi)，任何臺(tái)階或凸入物都會(huì)引起流態(tài)改變，增大測(cè)量的不確定度。因此，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)呐涔?，確保直管段與流量計(jì)之間的等徑連接或良好匹配。同時(shí)，在施工組裝過(guò)程中，通過(guò)打磨內(nèi)壁焊縫或適當(dāng)擴(kuò)大法蘭連接墊片內(nèi)圈直徑，可以避免凸入物及其他雜物的干擾。
內(nèi)表面
流量計(jì)本體及測(cè)量管內(nèi)壁的銹蝕、油污或其他附屬物會(huì)改變管道內(nèi)徑，增大內(nèi)壁粗糙度，導(dǎo)致聲波反射時(shí)出現(xiàn)發(fā)散和衰減，影響測(cè)量結(jié)果。因此，確保流量計(jì)及測(cè)量管內(nèi)表面的清潔是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)量的基本前提之一。
4. 溫度計(jì)安裝
溫度計(jì)的安裝需要考慮以下三點(diǎn)：
- 感溫元件應(yīng)有足夠長(zhǎng)度，確保與被測(cè)介質(zhì)充分接觸。
- 盡量減少對(duì)流態(tài)的影響。
- 確保在正常測(cè)量過(guò)程中不會(huì)因氣流沖刷等原因引起感溫元件的損壞。
5. 聲學(xué)噪聲干擾
超聲波流量計(jì)對(duì)噪聲特別敏感，尤其是高速度、大壓差等減壓設(shè)備產(chǎn)生的超高頻噪聲。因此，遠(yuǎn)離噪聲源或咨詢制造廠家，是確保流量計(jì)正常工作的有效方法。
6. 整流器的作用
安裝整流器可以改善流量計(jì)上下游的測(cè)量條件，提高測(cè)量準(zhǔn)確性，尤其是對(duì)單聲道超聲流量計(jì)效果更明顯。但若整流器設(shè)計(jì)、加工、安裝或維護(hù)不當(dāng)，反而會(huì)增大測(cè)量偏差。因此，在設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)流量計(jì)種類、上游流態(tài)畸變形式及對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性的要求，決定是否安裝整流器及其形式。
7. 超聲波流量計(jì)的安裝方式
理論上，氣體超聲流量計(jì)可以采用水平、垂直和傾斜等任意安裝方式，并可以沿表體管道邊軸線任意旋轉(zhuǎn)。但實(shí)際安裝過(guò)程中應(yīng)考慮以下因素：
- 流量計(jì)（特別是超聲換能器）是否便于檢測(cè)和維修。
- 超聲換能器是否易受氣流中雜質(zhì)和積液的影響。
- 任意安裝方式是否可實(shí)現(xiàn)完全等精度測(cè)量尚未充分實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
超聲波流量計(jì)在管道配置上的嚴(yán)格要求是確保其測(cè)量精度和可靠性的關(guān)鍵。通過(guò)合理配置直管段長(zhǎng)度、保證管道質(zhì)量、科學(xué)安裝溫度計(jì)和整流器，并遠(yuǎn)離噪聲源，可以充分發(fā)揮超聲波流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可靠的流量測(cè)量。
