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超声波流量计的安装方式和故障分析

来源:未知     发布日期:2017-02-10   |    分享    加入收藏   关注:0

时差式超声波流量计是当今具竞争力的流量测量手段,其测量线精度高于1.0%。由于工业现场特别是管路周围环境的多样性,因此,怎样根据特定的环境安装调试超声波流量计,就成了超声波流量测量领域的一个重要课题,本规程详解了超声波流量计的安装细节,从而进一步完整体现了超声波流量计的精度、可靠性和稳定性的优势,大大降低日后的维护工作甚至免维护。

    安装规程细解

    (一)详细了解现场情况

    超声波流量计在安装之前应了解现场情况,包括:

    1.安装传感器处距主机距离为多少;

    2.管道材质、管壁厚度及管径;

    3.管道年限;

    4.流体类型、是否含有杂质、气泡以及是否满管;

    5.流体温度;

    6.安装现场是否有干扰源(如变频、强磁场等);

    7.主机安放处四季温度;

    8.使用的电源电压是否稳定;

    9.是否需要远传信号及种类;

    根据以上提供的现场情况,厂家可针对现场情况进行配置,必要情况下也可特制机型。

    (二)选择安装位置

    选择安装管段对测试精度影响很大,所选管段应避开干扰和涡流这两种对测量精度影响较大的情况,一般选择管段应满足下列条件:

    1、避免在水泵、大功率电台、变频,即有强磁场和震动干扰处安装机器;

    2、选择管材应均匀致密,易于超声波传输的管段;

    3、要有足够长的直管段,安装点上游直管段要大于10D(注:D=直径),下游要大于5D;

    4、安装点上游距水泵应有30D距离;

    5、流体应充满管道;

    6、管道周围要有足够的空间便于现场人员操作,地下管道需做测试井,测试井如下:

    (三)确定探头安装方式

    超声波流量计一般有两种探头安装方式,即Z法和V法。

    但是,当D<200mm而现场情况为下列条件之一者,也可采用Z法安装:

    1、当被测量流体浊度高,用V法测量收不到信号或信号很弱时;

    2、当管道内壁有衬里时;

    3、当管道使用年限太长且内壁结垢严重时;

    对于管道条件较好者,即使D稍大于200mm,为了提高测量精度,也可采用V法安装。

    (四)求得安装距离,确定探头位置

    1、将管道参数输入仪表,选择探头安装方式,得出安装距离;

    2、在水平管道上,一般应选择管道的中部,避开顶部和底部(顶部可能含有气泡、底部可能有沉淀);

    3、V法安装:先确定一个点,按安装距离在水平位置量出另一个点。

    Z法安装:先确定一个点,按安装距离在水平位置量出另一个点,然后测出此点在管道另一侧的对称点。

    (五)管道表面处理

    确定探头位置之后,在两安装点±100mm范围内,使用角磨砂轮机、锉、砂纸等工具将管道打磨至光亮平滑无蚀坑。

    要求:光泽均匀,无起伏不平,手感光滑圆润。需要特别注意,打磨点要求与原管道有同样的弧度,切忌将安装点打磨成平面,用酒精或汽油等将此范围擦净,以利于探头粘接。

    (六)探头与仪表接线

    (七)微调探头位置

    接完线后把探头内部用硅胶注满,放置半小时,然后用硅胶和卡具把探头固定到打磨好的管道上(注意探头方向,引线端向外),然后观察仪表的信号强度与传输时间比,如发现不好,则细微调整探头位置,直到仪表的信号达到规定的范围之内:

    (信号强度:一般应大于6.5,少数可根据现场具体情况另定。)

    (传输时间比:在100±3范围之内,此值稳定。)

    (八)固定探头

    仪表信号调整好以后,用所配卡具将探头固定好,注意不要使钢丝绳倾斜,以免拉动探头,使探头移位,再用硅胶将探头与管道接触的四周封住。此胶凝固大约需一天时间,在未干之前注意探头防水。(信号线的外屏蔽线可靠接地)(end)

    1.故障现象:流速显示不正常数据剧烈变化

    原因分析:传感器安装在管道振动大的地方或改变流态装置(如调节阀、泵、缩流孔的下流)

    解决方法:将传感器装在远离振动源的地方或移至改变流态装置的上游

    2.故障现象:读数不正确

    原因分析:A.传感器装在水平管道的顶部和底部的沉淀物干扰超声波信号.B.传感器装在水流向下的管道上,管内未充满流体。

    解决方法:A.将传感器装在管道两侧B.将传感器装在充满流体的管段上

    3.故障现象:读数不正确

    原因分析:A.使流态强列烈波动的装置如:文氏管、孔板、涡街、涡轮或部分关闭的阀门,正好在传感器发射和接收的范围内,使读数不准确。B.流量计输入管径与管道内径不匹配。

    解决方法:A.将传感器装在远离上述装置的地方,传感器上游距上述装置30D,下游距上述装置10D或移至上述装置的上游。


B.修改管径,使之匹配

    4.故障现象:传感器是好的,但流速低或没有流速

    原因分析:A.由于管道外的油漆、铁锈未清除干净。B.管道面凹凸不平或安装在焊接缝处。C.管道圆度不好,内表面不光滑,有管衬式结垢。若管材为铸铁管,则有可能出现此情况。D.被测介质为纯净物或固体悬浮物过低。E.传感器安装纤维玻璃的管道上。F.传感器安装在套管上,则会削弱超声波信号。G.传感器与管道耦合不好,耦合面有缝隙或气泡。

    解决方法:A.重新清除管道,安装传感器。B.将管道磨平或远离焊缝处。C.选择钢管等内表面光滑管道材质或衬的地方。D.选用适合的其它类型仪表。E.将玻璃纤维除去。F.将传感器移到无套管的管段部位上。G.重新安装耦合剂。

    5.故障现象:当控制阀门部分关闭或降低流量时读数反会增加

    原因分析:传感器装的过于靠近控制阀下游,当部分关闭阀门时流量计测量的实际是控制阀门缩径流速提高的流速,因口径缩小而流速增加。

    解决方法:将传感器远离控制阀门,传感器上游距控制阀30D或将传感器移至控制阀上游距控制阀5D。

    6.故障现象:流量计工作正常,突然流量计不再测量流量了

    原因分析:A.被测介质发生变化。B.被测介质由于温度过高产生气化。C.被测介质温度超过传感器的上限温度。D.传感器下面的耦合剂老化或消耗了。E.由于出现高频干扰使仪表超过自身滤波值。F.计算机内数据丢失。G.计算机死机。

    解决方法:A.改变测量方式B.降温C.降温D.重新涂耦合剂E.远离干扰源F.重新输入数值G.重新启动计算机


 

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