便攜式超聲波流量計因其安裝在管道外,且不受接觸測量等優(yōu)點,被廣泛用于各個部門的在線檢測。論述了便攜式超聲流量計在實際檢測中的應用及注意事項。
1.手持式超聲流量計的實用應用
便攜式超聲流量計的工作特性與工作環(huán)境息息相關。所以,只有正確地安裝傳感器,輸入正確的管路、流體及環(huán)境參數(shù),才能保證超聲波流量計正常工作,測量結果準確可靠。
1.1傳感器安裝。
傳感器是便攜式超聲流量計的核心部件。除非傳感器安裝正確,否則不能繼續(xù)檢測。
(1)外夾式傳感器不能安裝在往復泵、節(jié)流閥等易產(chǎn)生氣泡的設備下游。汽泡所產(chǎn)生的渦流將影響聲波的強度和流態(tài)分布的不均,造成不準確或失效。變頻器ZUI安裝在ZUI長直管段中間,或阻流件下游10D以上,可得到良好的ZUI流態(tài)分布,得到良好的ZUI測試結果。
(2)在水平線上安裝一個傳感器,
如管的頂部有縫隙,則不應在其頂部安裝一個換能器,如果管道已使用多年,或者液體中雜質(zhì)較多,則不應在底部安裝一個換能器。所以,安裝傳感器被放置在水平面兩邊的管道上。
(3)外夾式傳感器可以通過Z法(直射)或V法(反射)安裝。如果現(xiàn)場條件允許,建議盡量采用(反射)安裝。這種簡單的方法就是ZUI安裝,聲波傳播距離短,聲波衰減小。適合檢測聲波衰減較大的流體或管道材料。
(4)V法(反射)安裝時,ZUI便于使用定距桿。它不但能用手測量間隔,而且能保證傳感器的間隔是固定的。把傳感器與定距桿結合起來,在發(fā)射面涂有連結的傳感器,固定在清潔的管道外壁上
方法(直射)安裝時,先將傳感器和定距桿連接起來,然后將其中一只傳感器固定在管子上,另一只用手抓著,在固定傳感器的邊緣做標記。當直立于管外壁后,松開定距桿和固定換能器的連接,沿未固定換能器沿著前面的標記移至另一側固定。
1.2管路處理。
在現(xiàn)場檢查時,管道一般具有下列情況:
(1)投入生產(chǎn)不到一年的管道情況會比較好,只需磨光外壁就可以直接檢驗。管道在使用超過一年后,會出現(xiàn)結垢、沉淀、附著等問題,還可能會碰到內(nèi)襯管。為了確保測量精度,需要先了解管道的實際情況,然后對超聲流量的參數(shù)設置進行相應的調(diào)整。
(2)管道外壁生銹,涂敷管壁應將外壁打磨至外壁面,直至外夾式換能器暴露為止。
(3)在管壁上避免焊接。
(4)在安裝一個傳感器之前,將耦合劑(或黃油)均勻地涂在傳感器上,以除去耦合劑中的固體粒子。在安裝過程中,傳感器的發(fā)射面應該靠近管壁,耦合劑應該充滿傳感器和管壁之間的空隙,以降低聲波能量損耗。
2.許多因素都會嚴重影響便攜式超聲流量計的檢測結果。
2.1磁場效應。
實地檢測中,當現(xiàn)場條件滿足檢測要求時,無論用什么安裝方式,如何調(diào)節(jié)傳感器的位置,都不能接收到聲波信號,ZUI最終導致檢測失敗。在這個時候,操作人員需要檢查周圍的大電器設備和設備。
高壓電纜。
這種大型電器和電纜會產(chǎn)生強大的電磁場,對傳感器收發(fā)信號有很大影響,從而導致傳感器無法正常工作。因此,只有遠離這些強磁場發(fā)生體的管道才能被選擇用于探測。
2.2管道外徑和壁厚值輸入誤差。
手持式超聲流量計在輸入管道外徑與管壁厚度后,通常計算出其內(nèi)徑,然后計算出換能器之間的距離。利用聲波波傳播時間與傳感器間距的關系,計算出流體在管內(nèi)軸向平均流動速度。如輸入管外徑、壁厚不準確,甚至換能器也不能接收信號,造成檢測失敗。
實際檢測中,所測的管道或多或少有垢,導致管壁厚增厚,但具體加厚后管壁厚只能通過幾種方法來確定。
(1)拆下可停止工作的管路,直接測量管壁厚度。在ZUI中,這個方法很容易實現(xiàn)。
(2)利用厚度計測定結垢較薄的管壁厚度。對結垢較厚的管道,厚度測定器也不一定有作用。
3)人為估計。通過對管道使用壽命、管內(nèi)流體及以前對結垢管道進行清理的經(jīng)驗,估算結垢厚度,得出目前管道壁厚。
2.3溫度效應。
各種傳感器可適應不同的溫度范圍。太高或太低的溫度都可能導致不精確的測量或試驗失敗。所以在檢測之前,需要對被測管道進行測量,然后選擇合適的傳感器。
某些品牌的便攜式超聲流量計可根據(jù)適當?shù)臏囟葏?shù)進行修改(例如被測液體菜單下的流體溫度選項)。這樣的校正會影響測量結果,在實際操作中要注意不能忽略。
當管壁溫度超過80℃時,管壁上的耦合劑很快蒸發(fā),無法隔離空氣,降低了聲波的能量損失。在這一點,應采取其它措施,確保傳感器接近管壁,最大限度地降低聲波損耗。