超聲波流量計是一款集流量測量、流量計校準、流量計分析于一體的多功能、高響應的分析儀表，具有精度高、可靠性高、性能高、價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)。儀表在低電壓下發(fā)射超聲脈沖，功耗低，操作簡(jiǎn)單，適用范圍廣的特點(diǎn)。廣西玉林市自來(lái)水公司羅暉主要介紹了超聲波流量計在城市供水管道的使用過(guò)程中,常會(huì )遇到一些問(wèn)題并探討了問(wèn)題和解決方法。

一、超聲波流量計的檢定

超聲波流量計也是計量工具，檢定合格的計量工具方可使用。因此，超聲波流量計在測量前也需要檢定或校準。經(jīng)檢定合格的超聲波流量計的檢定**上標明有修正系數，我們在使用時(shí)，要根據不同管道口徑正確選擇使用儀表修正系數，測量前設置好主機內的儀表修正系數。

二、測量位置的選擇

超聲波流量計測量位置的選擇，包括傳感器的安裝位置、被測管路的狀態(tài)以及環(huán)境因素等，有嚴格的要求，否則會(huì )影響測量精度。因此，要注意它的使用環(huán)境和使用條件。

1、測量位置要選擇管道均勻的直管段，上游10倍管路直徑（10D）及下游5倍管路直徑（5D）以?xún)?，不得有任何彎頭和變徑等阻流連接件，上游30D以?xún)炔荒苡斜?、閥門(mén)和節流孔等干擾流場(chǎng)的裝置。超聲波流量計對被測管道內流體的流場(chǎng)有一定的要求，安裝流量計的位置要盡量滿(mǎn)足其上下游*小直管段長(cháng)度要求，否則會(huì )由于流場(chǎng)不穩定產(chǎn)生計量誤差。

2、選擇滿(mǎn)管的直管段，*選流體向上流動(dòng)的豎直管路或是滿(mǎn)管的水平管段。傳感器安裝在水平管路上時(shí)，應選擇被測管路的水平中心線(xiàn)上下45度的夾角范圍內，防止管路的*高點(diǎn)有氣泡或氣穴、*低點(diǎn)有沉淀物，引起流量計發(fā)出的超聲脈沖信號衰減，嚴重的將不能正常工作。

3、要保證測量位置具有足夠的空間和適合工作的溫度。

4、充分考慮測量點(diǎn)管內外壁結垢狀況，對于銹蝕嚴重的管道，可用手錘震擊管壁，以震掉管壁上的銹層和污垢，保證聲波正常傳播。管內壁結垢嚴重的，可以把結垢視為襯里，也能得到較好的測量精度。

5、超聲波流量計的傳感器安裝處和管壁反射處必須避開(kāi)管道接口、焊縫和凹凸不平等管道缺陷。除去安裝段內保溫層和保護層，并把換能器按裝處的壁面打磨干凈，除去銹、污垢及涂層等。

6、超聲波流量計的使用環(huán)境應避開(kāi)強電磁干擾和振動(dòng)的影響。附近帶高壓的線(xiàn)纜和電柜，車(chē)流量大的公路邊，電子產(chǎn)品等都會(huì )對流量計測量產(chǎn)生偏差。流量計的工作電源不要與變頻和高壓設備共用一個(gè)電源，傳感器信號線(xiàn)不要與強電電纜并行，并需用金屬套管做屏蔽保護。

三、管道參數的設置

超聲波流量計采用時(shí)差方式的測量原理。它利用一個(gè)傳感器發(fā)出超聲脈沖穿過(guò)管道，在管道的流體中傳播，順流方向超聲脈沖傳播速度會(huì )增大，逆流方向傳播速度相對減少，到達另外一個(gè)傳感器。傳感器根據順流和逆流的傳播時(shí)間差與流速之間的關(guān)系，測算出流體的流速。通過(guò)設置流量計的參數，計算出管內的平均流速，流量計根據管道的截面積*終計算出流體流過(guò)管道的體積流量?？梢?jiàn)，管道參數對超聲波流量計計算流量的影響很大。

管道參數包括管道外徑、管壁厚度、管襯厚度等。目前我們使用的管道材質(zhì)隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，供水管線(xiàn)材質(zhì)也在不斷更新，各種材質(zhì)的管道混合使用，很多管道口徑不標準。因長(cháng)期埋在地下，管道已經(jīng)產(chǎn)生變形，變成橢圓形。有的使用時(shí)間長(cháng)了，管道內外壁會(huì )產(chǎn)生污垢和銹蝕層。要準確測量出管道的參數有很大的困難，用實(shí)際測量法測出管道的外周長(cháng)換算出管道的外徑，用壁厚儀測出管道的壁厚等。輸入管道的參數值與實(shí)際尺寸不符時(shí)，流量計用來(lái)計算流量的管道內徑是不準確的。管道內徑與實(shí)際尺寸之間每偏差1%，將造成計量流量結果相對誤差遞增約3%。

四、液體溫度的測量

管道內不同溫度的液體，它的聲速也不相同。當輸入的液體溫度與管道內流體的實(shí)際溫度不相符時(shí)，儀表參數設置界面顯示的換能器安裝距離是不準確的，儀表用來(lái)計算流量的溫度補償系數也會(huì )產(chǎn)生偏差。當管道內的液體溫度變化時(shí)體的密度是變化的。因此，必須準確測量管道內液體的溫度。

五、選擇傳感器的安裝類(lèi)型

傳感器安裝方式分為V法、Z法和N法三種。

1、V法安裝方便，將兩傳感器與被測管道軸線(xiàn)水平對齊，超聲脈沖在一組傳感器之間通過(guò)管壁反射傳播，安裝和操作簡(jiǎn)單，測量準確度較高。適宜測量管徑DN300以下的管路。如圖所示：

2、Z法安裝傳感器時(shí)，超聲脈沖在被測管內直接傳輸，沒(méi)有反射，容易取得較好信號。適宜測量管徑DN300以上的管道。在實(shí)踐中，發(fā)現用V法安裝流量計時(shí)，遇到管道的直徑太大或者管內有懸浮物、管道內壁結垢太厚或襯里太厚，取信號相當困難，儀表不能正常工作，這時(shí)考慮用Z法安裝會(huì )取得很好的效果。如圖所示：

3、N法安裝時(shí)，超聲脈沖在管道內壁反射兩次穿過(guò)流體三次，通過(guò)增大超聲脈沖傳輸距離，增加傳播的時(shí)間差，從而提高測量精度。N法安裝只適宜測量管徑DN50以下的管道，實(shí)踐中很少應用。

超聲波流量計已廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)計量和在線(xiàn)檢測等，特別在大口徑輸水管道上的計量?jì)?yōu)勢更加明顯。只要我們綜合考慮影響超聲波流量計產(chǎn)生誤差的因素，用正確的方式方法操作就能滿(mǎn)足流量計的工作要求，保證測量準確度的同時(shí)提高輸水設備和管網(wǎng)運行的經(jīng)濟效益。