DCT7088便攜式超聲波流量計測量誤差分析
2013-03-20
自DCT7088便攜式超聲波流量計購進后，為盡快掌握測量性能和功能，我們對我廠不同管徑、不同材質的輸水管線進行了一一測試，在測試過程中發現測量結果存在以下問題。
（1）測試同一管線流量，超聲波流量計測量值與在線儀表的測量值之間存在較大差異。
（2）超聲波流量計測量值波動較大。
（3）同一管線不同位置測量，各位置的相對誤差大于±10%。
（4）DN300mm以下管線測量值誤差大于DN300mm以上管線測量值誤差。
4 測量誤差的產生及分析
我們針對便攜式超聲波流量計在測試中存在的較大誤差，經不斷咨詢廠家及查找資料，逐步掌握了超聲波流量計在測量過程誤差產生的主要因素，主要有以下幾方面。
（1）不能準確的輸入管道參數。便攜式超聲波流量計探頭在管道外部安裝，它直接測量的是管道內流體的流速，流量是流速與管道截面積的乘積，而其管道截面積和聲道長度都是通過使用者輸入的管道參數計算出來的。我們在實際測量過程中，管道參數大都是根據設計圖紙或咨詢工藝技術人員，因客觀原因無法現場就地實測管道各參數。這些參數的準確與否直接影響到測量結果。
（2）在小管上使用便攜式超聲波流量計進行流量測量時，管道內徑輸入不準確所引起的誤差較大。我們通過多次測量發現，內徑輸入的絕對誤差同樣是1mm，那么對DN900管線來說其內徑相對誤差為0.1%；而對DN100管線來說其內徑相對誤差為1.0%。而流量是與內徑的平方（管道內徑截面積）成正比的，同樣是1mm的內徑測量誤差對DN900管線所帶來的流量測量誤差僅約0.3%，而對于DN100管線所帶來的流量測量誤差卻約3%。
（3）測量時直管段距離不能完全保證。我們在進行流量測量時，流量計安裝的上游、下游必須有管徑10倍和5倍以上的直管段，而在實際使用時，被測管大多是地埋或閥門井內，經常很難找到滿足規程要求的安裝位置，一般上游管都安裝彎頭、閥門、泵、閥等，當流量計安裝位置上游直管段長度保證不了10倍管徑，測量值波動大，測量誤差會大于10%。
（4）探頭安裝方式及方位不同帶來的誤差。我們在實際測量過程中，流量計探頭安裝有兩種方式：V法和Z法。一般情況下管徑D＞200mm時選用Z法，管徑D＜200mm時選用V法。而Z法安裝聲程短，信號雖強，探頭定位難度大，容易產生安裝誤差。
來源：熱像儀 http://www.kafenchem.com/product/thermography/
（1）測試同一管線流量，超聲波流量計測量值與在線儀表的測量值之間存在較大差異。
（2）超聲波流量計測量值波動較大。
（3）同一管線不同位置測量，各位置的相對誤差大于±10%。
（4）DN300mm以下管線測量值誤差大于DN300mm以上管線測量值誤差。
4 測量誤差的產生及分析
我們針對便攜式超聲波流量計在測試中存在的較大誤差，經不斷咨詢廠家及查找資料，逐步掌握了超聲波流量計在測量過程誤差產生的主要因素，主要有以下幾方面。
（1）不能準確的輸入管道參數。便攜式超聲波流量計探頭在管道外部安裝，它直接測量的是管道內流體的流速，流量是流速與管道截面積的乘積，而其管道截面積和聲道長度都是通過使用者輸入的管道參數計算出來的。我們在實際測量過程中，管道參數大都是根據設計圖紙或咨詢工藝技術人員，因客觀原因無法現場就地實測管道各參數。這些參數的準確與否直接影響到測量結果。
（2）在小管上使用便攜式超聲波流量計進行流量測量時，管道內徑輸入不準確所引起的誤差較大。我們通過多次測量發現，內徑輸入的絕對誤差同樣是1mm，那么對DN900管線來說其內徑相對誤差為0.1%；而對DN100管線來說其內徑相對誤差為1.0%。而流量是與內徑的平方（管道內徑截面積）成正比的，同樣是1mm的內徑測量誤差對DN900管線所帶來的流量測量誤差僅約0.3%，而對于DN100管線所帶來的流量測量誤差卻約3%。
（3）測量時直管段距離不能完全保證。我們在進行流量測量時，流量計安裝的上游、下游必須有管徑10倍和5倍以上的直管段，而在實際使用時，被測管大多是地埋或閥門井內，經常很難找到滿足規程要求的安裝位置，一般上游管都安裝彎頭、閥門、泵、閥等，當流量計安裝位置上游直管段長度保證不了10倍管徑，測量值波動大，測量誤差會大于10%。
（4）探頭安裝方式及方位不同帶來的誤差。我們在實際測量過程中，流量計探頭安裝有兩種方式：V法和Z法。一般情況下管徑D＞200mm時選用Z法，管徑D＜200mm時選用V法。而Z法安裝聲程短，信號雖強，探頭定位難度大，容易產生安裝誤差。
來源：熱像儀 http://www.kafenchem.com/product/thermography/
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