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超声波流量计操纵中查验声速核对法典范案例浅析

宣布日期:2019-04-16 09:28:19  来历:  作者:  阅读次数:
【阅读笔记】:文章扼要先容超声波流量计操纵中查验几项查核目标,对 GB/T 30500—2014 《气体超声波流量计操纵中查验声速查验法》中的声速误差与实流检定干系停止开端解读。......

        择要: 文章扼要先容pg电子平台:超音波波2g超声波流量计操纵中查验几项查核目标,对 GB/T 30500—2014 《气体超声波流量计操纵中查验声速查验法》中的声速误差与实流检定干系停止开端解读。别离拔取操纵中查验延续 6 年 ( 法定很是长查验周期)及格、查验流态不及格、流量计旌旗灯号品质不及格、声速误差不及格的流量计,对厥后续实流检定 ( 须要时附加声速核对) 成果停止跟踪,阐发操纵中查验各项查核目标与流量计计量机能的干系,并进一步阐发各项目标不及格时的能够或许或许或许或许或许缘由,并尽能够或许或许或许或许或许的给出排查倡议,希冀操纵中查验成果阐发为超声波流量计现?场操纵供给参考。

 
        JJG 1030—2007 《超声波流量计》中划定,超声波流量计 “检定周期普通不跨越 2 年。对插人式流量计,如流量计具备自诊断功效,且能够或许或许或许或许或许保留报警记实,也可每 6 年检定一次并每一年在操纵现场停止操纵中查验。”GB /T 30500—2014 《气体超声波流量计操纵中查验声速查验法》对流量计操纵中查验声速误差、很是高声速差和反复性等丈量成果处置体例停止了具体规范。本文将针对流量计操纵中查验的几项重点参数查验成果,跟踪流量计实流检定成果,阐发及考证操纵中查验各类成果代表的意思,出格对目标不及格停止能够或许或许或许或许或许缘由阐发,为现场计量任务供给鉴戒参考。 
 
1 流量计操纵中查验首要查核目标
        超声波流量计操纵中的查验用于在实流装配上检定实现后,在检定周期内对流量计计量机能靠得住性的查抄,其首要评判目标以下。 
 
1. 1 旌旗灯号查抄
 
        JJG 1030—2007 《超声波流量计》划定,操纵中查验应答流量计停止旌旗灯号查抄,旌旗灯号查抄目标包含: 增益、通道品质、信噪比。
 
         ( 1) 增益指要对领受到的旌旗灯号增强几多,能力到达须要的振幅强度。若是旌旗灯号强度衰减,则增益增强。对超声波流量计而言,若是增益超越限制值,能够或许或许或许或许或许缘由是流体条件变更或探头毛病。 
 
        ( 2) 通道品质是从前次测试批次竣事后,声道有用计时次数在总次数中所占的比例。除流量计探头毛病外,介质高流速状况下,或遭到超声乐音搅扰,或活动条件变更,通道品质都能够或许或许或许或许或许低于 100% 。
 
         ( 3) 信噪比 ( SIGNAL-NIOSE RATIOA) 是超声波流量计探头领受到的旌旗灯号与噪声比值。对一对探头来讲,信噪比是双向的,当信噪比低于限制值,能够或许或许或许或许经由进程排查高低游信噪比巨细来鉴定噪声来历。下贱声道的信噪比小于下贱声道的信噪比,则乐音来自于流量计的下贱。
 
 1. 2 流态查抄
 
        JJG 1030—2007 《超声波流量计》划定,每声道的流速值与经由进程流量计的均匀轴向流速值之比应在公道规模以内。各流量计厂家现实设想流态辨别目标较规程庞杂,凡是包含剖面系数、对称性目标等。
 
        ( 1) 剖面系数经由进程接近管道中间地位的声道流速除以接近管道外侧声道流速计较得出,其值能够或许或许或许或许或许反应流量计测得的流体流态是不是为一般流态。剖面系数超越限值,能够或许或许或许或许或许存在流量计高低游有异物、管壁结垢严峻影响流态,或流量计探头脏污致使流速测试不精确等能够或许或许或许或许或许性。
 
         ( 2) 对称性目标计较公式由流量计上部声道测得流速除以下部声道测得流速得出,其值能够或许或许或许或许或许反应流量计测得的流体流态是不是为高低对称散布。对称性目标超越限值,能够或许或许或许或许或许存在流量计底部有积水,或流量计探头脏污、毛病等能够或许或许或许或许或许性。
 
 1. 3 计量机能查抄
 
        JJG 1030—2007 《超声波流量计》划定,超声波流量计操纵中 检 验 包 括 “规范流量计比拟法” 和 “声速查验法”,对声速查验法划定 “每一个声道的声速值的误差及总的声速值与计较的声速值误差应不大于流量计申明书的划定值”。GB /T 30500— 2014 《气体超声波流量计操纵中查验声速查验法》对声速查验法评判体例和目标进一步停止了划定,操纵声速查验法展开超声波流量计操纵中查验时,流量计计量机能检测目标包含声速误差、很是高声速差和丈量反复性,这三项目标的评判规范许可规模别离为: ± 0. 2% 、0. 5 m /s、0. 05% 。
 
1. 3. 1 声速误差与很是高声速差
        声速误差是超声波流量计各声道测试声速的均匀值与计较声速的相对示值误差计较所得; 很是高声速差是各声道测得的很是高声速和很是小声速之差;丈量反复性是将屡次测得的声速误差经由进程贝塞尔公式计较得出。
 
        能够或许或许或许或许看出,声速核对法的三个评判目标只与计较声速和各声道丈量声速有关。计较声速是与介质的压力、温度和组分有关的函数[1 - 2],AGA Report No. 10 对其计较体例有具体描写。流量计各声道丈量声速是声道长度、声波在各声道颠末介质逆流和逆流传布的时候的函数[1 - 2]。
 
        经由进程丈量流体的温度、压力和蔼体构成,操纵声速计较软件获得工况条件下介质中的计较声速,与在统一条件下贱量计的丈量声速停止比拟,就能够或许或许或许或许查验流量计丈量声速是不是精确,从而对流量计丈量的声波传布时候停止考证,对流量计的计量机能停止评估[2]。 
 
1. 3. 2 声速误差、很是高声速差与实流检定示值误差干系
        超声波流量计实流检定经由进程示值误差及反复性测试成果鉴定流量计是不是及格。其任务道理是将划按时候内经由进程被检流量计与规范装配的自然气体积流量停止比拟。超声波流量计到场体积流量计较的参数包含声道长度、声道夹角和截面积,这些参数在流量计出厂时就已肯定并置入,参数一旦变更就会影响流量丈量成果; 在流量丈量进程中,须要丈量的只是声波传布时候。声速与流速都是经由进程丈量声波传布时候获得的[2]。经由进程比拟丈量声速和实流检按时体积流量计较体例不难发明,影响计较声速和流量的配合参数包含: 各声道声程、声波在各声道颠末介质逆流传布和逆流传布的时候。除配合参数外,实流检定体积流量还受流量计截面积和声道夹角影响。
 
        流量计截面积、声道夹角和各声道声程作为牢固值置入在流量计组态中,实在流检定和操纵中查验的关头影响身分都是声波传输时候。是以,流量计实流检定及格后对其展开操纵中查验,若其查验成果及格,能够或许或许或许或许以为在其牢固值参数设置精确条件下,声波在各声道颠末介质逆流传布和逆流传布的时候合适请求,能够或许或许或许或许认定流量计计量机能不变,耽误其检定周期。
 
 2 几种典范操纵中查验成果及阐发
        经由进程对 4 种查验成果的跟踪阐发研讨超声波流量计操纵声速核对法展开操纵中查验成果与实流检定成果干系,计划 1 跟踪查验延续 6 年操纵中查验及格后实流检定成果,计划 2 ~ 计划 4 别离查验和阐发操纵中查验的旌旗灯号查抄、流态和声速查验不及格对应的实流检定成果。查验参数为实流检定示值误差成果,分界流量以上示值误差超越 1%则鉴定流量计实流检定不及格。 
 
2. 1 操纵中查验及格的实流检定成果
        抽取 5 台延续 6 年操纵中查验及格超声波流量计,其查验后实流检定成果见表 1。
延续 6 年操纵中查验及格超声流量计 实流检定成果
从表 1 能够或许或许或许或许看出,5 台流量计在颠末 6 年延续操纵中查验后,实流检定成果均在精确度规模内。证实了操纵中查验各项目标延续及格,流量计计量机能不变靠得住。
 
 2. 2 流量计旌旗灯号查抄不及格阐发
        本研讨汗青数据中未发明增益等流量计旌旗灯号品质目标不及格案例。这一环境不能证实流量计不会产生旌旗灯号品质目标不及格,反而申明旌旗灯号品质目标是流量计探头安康度的首要查核目标,当呈现旌旗灯号品质目标不及格时,凡是流量计在线诊断体系会收回报警,计量办理职员能够或许或许或许或许或许实时发明并构造题目排查和毛病处置。是以,展开操纵中查验时根基未碰到旌旗灯号品质检测目标不及格的环境。
 
 2. 3 操纵中查验流态不及格的实流检定成果
        抽取了 3 台在线查验流态参数不及格的流量计,不及格缘由见表 2。
流态参数不及格流量计
        流量计 6 流量计 8 实流检定成果见表 3。
流量计 6 ~ 流量计 8 流量计实流检定成果
        从表 3 能够或许或许或许或许看出,流量计 6 ~ 流量计 8 流量计固然操纵中查验不及格,但厥后的实流检定分界流量以上示值误差均在 1. 0 级精确度规模内。操纵中查验的流态参数是经由进程超声波流量计各声道测得流速停止穿插计较所得; 流态参数不及格,能够或许或许或许或许或许缘由是流量计声道毛病,也能够或许或许或许或许或许是流量计所处流场的流态很是,致使测得流态参数不及格。
 
        针对流量计操纵现场,操纵中查验流态参数不及格,能够或许或许或许或许连系流量计汗青流态参数记实做出初判。( 1) 若是汗青流态数据一般,流态系数俄然超差,有两种能够或许或许或许或许或许性,若是流量计很是高声速差也超差,探头毛病能够或许或许或许或许或许性较大; 若是除流态目标外其余目标均一般,则管路内有影响气体流态的异物呈现能够或许或许或许或许或许性较大。
 
        ( 2) 若是流态参数持久朝统一标的目的突变偏离,很有能够或许或许或许或许或许是流量计探头或管路内壁油污附着慢慢积累到达了必然水平,影响流量计流态的计较,倡议对 流 量 计 及 其 上 下 游 直 管段停止装配及洗濯。
 
 2. 4 在线查验声速误差超差后的实流检定成果
        拔取了 3 台操纵中查验声速误差超差的流量计,不及格缘由见表 4。
操纵中查验声速误差超差流量计
        流量计 9 ~ 流量计 11 实流检定成果见表 5。
 
        表 5 中,流量计 9 ~ 流量计 11 实流检定示值误差均在精确度规模内。按前文中对声速误差与实流检定成果干系阐发,声速误差成果该当能够或许或许或许或许或许反应流量计的计量机能,而本案例中实流检定证实流量计计量机能无缺,操纵中查验声速误差却已超差,阐发能够或许或许或许或许或许缘由以下。
流量计 9 ~ 流量计 11 实流检定成果
        声速误差是经由进程流量计丈量声速与计较声速比拟得出,除丈量声速超差外,计较声速不精确也将致使声速误差。计较声速有介质的温度、压力、气质组分值计较得出,若是以上参数有收罗不精确,会致使计较声速误差较大,也将会使声速误差超差。
 
        为了考证以上能够或许或许或许或许或许性,对流量计 9 ~ 流量计 11在实流检定的装置和配套装备条件下停止声速核对测试,测试成果见表 6。
流量计 9 ~ 流量计 11 实流检定进程中声速核对成果
        表 6 中流量计 9 ~ 流量计 11 在实流检定装置条件下声速核对成果在评判目标许可规模内。根基能够或许或许或许或许鉴定流量计丈量声速一般,猜测此前操纵中查验声速误差超差是因为计较声速不精确致使。是以,在流量计操纵中查验声速误差超差时,倡议起首排查流量计配套温度、压力、色谱仪任务是不是一般,输入值是不是精确。
 
        操纵中查验声速误差超差很是罕见的缘由是因为介质温度、压力、气质组分值收罗不精确致使的计较声速有误而至,但也存在丈量声速呈现误差的能够或许或许或许或许或许性。 
        ( 1) 流量计的声道长度、声道夹角和截面积等牢固参数置入毛病。流量计丈量流量是声道长度、声道夹角、传输时候和截面积综合的函数,而丈量声速仅与声道长度和传输时候有关,有能够或许或许或许或许或许呈现毛病的参数置入,使得其综合函数丈量流量合适 1. 0 级精确度请求,而仅触及声道长度和传输时候时,丈量声速将不精确。若是超声波流量计初次展开操纵中查验,其声速误差即便超差 ( 已解除计较声速毛病能够或许或许或许或许或许性) ,厥后每次声速核对声速误差值相对牢固,则牢固参数置入有误的能够或许或许或许或许或许性较大。
 
         ( 2) 流量计探头毛病,传输时候有误。若是流量计展开操纵中查验声速误差值一直在评判目标许可规模内,某次俄然声速误差超差,很有能够或许或许或许或许或许是某路探头传输时候毛病,能够或许或许或许或许连系很是高声速差停止排查,找到毛病路探头。
 
 3 论断
        ( 1) 自然气超声波流量计操纵中查验能够或许或许或许或许或许反应包含流量计及其配套装备在内的计量体系任务状况,操纵中查验成果各项参数知足请求,能够或许或许或许或许认定流量计和其地点的计量体系计量机能不变,查验及格的超声波流量计能够或许或许或许或许按 JJG 1030—2007 划定,耽误流量计检定周期。因操纵中查验笼盖流量规模无限,且与实流检定辨别体例、规范存在差别,操纵中查验期满后,仍有须要展开实流检定。
 
         ( 2) 操纵中查验有多项查核目标,一项查核目标不及格,则查验成果不及格,流量计必须按原有用期停止实流检定。但查验成果不及格不必然是流量计计量机能产生变更,该当操纵查验成果进 行 分 析 排 查,使全部计量体系 任务精确靠得住。
        ( 3) 操纵中查验成果显现流量计剖面系数、对称性等流态参数目标超差,倡议连系汗青数据对计量体系综合阐发、排查。
         ( 4) 流量计通道增益值、旌旗灯号品质等参数很是,该当起首对计量体系停止查抄,检查介质运转工况是不是与流量计平常运转工况存在较大差别,若介质工况一般,则其探头毛病能够或许或许或许或许或许性较大,倡议斟酌对其停止毛病排查。
         ( 5) 操纵中查验成果显现声速误差超差,起首应答流量计配套计量用具停止排查,检查是不是因为温度、压力或气质组分计量不精确致使计较声速计较有误。 
 
        ( 6) 声速误差超差,在解除计较声速毛病的条件下,能够或许或许或许或许连系其余参数目标停止综合阐发,若很是高声速差同时超差,则因为探头毛病致使传输时候毛病的能够或许或许或许或许或许性较大,应答探头停止重点排查; 若很是好次展开操纵中查验即产生声速误差超差,且后续声速核对声速误差值一直相对不变,则思疑是因为声道长度、声道夹角、流量计截面积等牢固参数置入有误致使。
 
        本文对操纵中查验及格和几种不及格环境的能够或许或许或许或许或许缘由停止了开端阐发,流量计操纵现场能够或许或许或许或许或许碰到的题目更加庞杂,有更多能够或许或许或许或许或许的其余缘由,不能逐一涵盖触及,仅以本文罗列一些首要参数的罕见题目案例,为初涉计量办理的职员供给一些现场经历和参考思绪。
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